SU1644174A1 - Analog multiplication-division device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретени   вл етс  повышение точности при малых величинах сигнала- делител . Аналоговое множительно-де- лительное устройство содержит элемент проводимости 1, первый 2 и второй 3 элементы с управл емой проводимостью, первый операционный усилитель 4, преобразователь ток-напр жение 5, третий 6 и четвертый 7 элементы с управл емой проводимостью, второй 8 и третий 9 операционные усилители, источник опорного напр жени  10, входы первого 11 и второго 12 сигналов-сомножителей и вход сигнала-делител  13, выход 14. Работа устройства основана на регулировании проводимости элементов с управл емой проводимостью 2, 3, 6, 7 в функции первого сигнала-сомножител  и сигнала-делител . 1 ил.The invention relates to electrical computing devices and can be used in analog computers. The aim of the invention is to improve the accuracy at small values of the signal-divider. An analog multiplying device includes a conduction element 1, the first 2 and second 3 elements with controlled conductivity, the first operational amplifier 4, the current-to-voltage converter 5, the third 6 and the fourth 7 elements with controlled conductivity, the second 8 and third 9 operational amplifiers, voltage source 10, inputs of the first 11 and second 12 signal multipliers, and input of the signal divider 13, output 14. The operation of the device is based on regulating the conductivity of elements with controlled conductivity 2, 3, 6, 7 in the function first signal-factor and a signal-divider. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.The invention relates to electrical computing devices and can be used in analog computers.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности при малых величинах сигнала-делител .The aim of the invention is to improve the accuracy at small values of the signal-divider.

На чертеже изображена функциональна  схема аналогового множительно- делительного устройства.The drawing shows a functional diagram of an analog multiplier-separating device.

Устройство содержит элемент проводимости 1, первый 2 и второй 3 элементы с управл емой проводимостью, первый операционный усилитель 4, преобразователь ток-напр жение 5, третий 6 и четвертый 7 элементы с уп- равл емой проводимостью, второй 8 и третий 9 операционные усилители, источник опорного напр жени  10,входы первого 11 и второго 12 сигналов- сомножителей, вход сигнала-делител  13 и выход 14.The device contains conduction element 1, first 2 and second 3 elements with controlled conductivity, first operational amplifier 4, current-voltage converter 5, third 6 and fourth 7 elements with controlled conductivity, second 8 and third 9 operational amplifiers, the source of the reference voltage 10, the inputs of the first 11 and second 12 signal multipliers, the input of the signal divider 13 and the output 14.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

На инвертирующий вход первого,one- рационного усилител  4 через элемент проводимости 1 поступает первый с,игнал-сомножитель с входа 11. На неинвертирующий вход первого операционного усилител  4 чере  первый элеоThe inverting input of the first, amplifier 4 through the conduction element 1 enters the first with, the multiplier from input 11. The non-inverting input of the first operational amplifier 4 through the first eleo

4ь 4ь4 4

sjsj

мент 2 с управл емой проводимостью поступает сигнал-делитель с входа 13. Разность этих сигналов, усиленна  первым 4 и третьим 9 операцией- ным усилител ми, вызывает изменение проводимости (коэффициента передачи) первого 2 и второго 3 элементов с управл емой проводимостью.ment 2 with controlled conductivity receives a signal-divider from input 13. The difference of these signals, amplified by the first 4 and third 9 operational amplifiers, causes a change in conductivity (transmission coefficient) of the first 2 and second 3 elements with controlled conductivity.

В первом приближении можно счи- тать, что коэффициент передачи первого элемента 2 с управл емой проводимостью линейно св зан с управл ющим напр жением.In the first approximation, it can be assumed that the transmission coefficient of the first element 2 with controlled conductivity is linearly related to the control voltage.

Напр жение на выходе 14 пропорци- онально коэффициенту передачи преобразовател  ток-напр жение 5, коэффициенту передачи второго элемента 3 с управл емой проводимостью и величине второго сигнала-сомножител  с входа 12. Необходимым условием правильной работы  вл етс  идентичность параметров первого 2 и второго 3 элементов с управл емой проводимостью и идентичность параметров третье - го 6 и четвертого 7 элементов с управл емой проводимостью.The voltage at output 14 is proportional to the transfer ratio of the current-voltage converter 5, the transfer ratio of the second element 3 with controlled conductivity, and the value of the second multiplier signal from input 12. A necessary condition for proper operation is the identity of the parameters of the first 2 and second 3 elements with controlled conductivity and the identity of the parameters of the third and fourth and fourth 7 elements with controlled conductivity.

Коэффициент передачи третьего элемента 6 с управл емой проводимостью равен отношению величин на- пр жений сигнала-делител  с входа 13 и источника опорного напр жени  10.The transmission coefficient of the third element 6 with controlled conductivity is equal to the ratio of the voltage values of the signal-divider from input 13 and the source of reference voltage 10.

С учетом идентичности параметров элементов с управл емой проводимостью напр жение на выходе 14 записываетс  в видеTaking into account the identity of the parameters of the elements with controlled conductivity, the voltage at the output 14 is written as

и и . .1пand and. .1п

™ 4 7 r777fr cv n J /™ 4 7 r777fr cv n J /

UU

1 +1 +

T7()JT7 () J

де К - коэффициент передачи пре- 40 образовател  ток-напр жение 5;de K is the transfer coefficient of the current-voltage converter 5;

тп - коэффициент передачи элемента проводимости 1; U - напр жение первого сигнала- 45TP - the transmission coefficient of the element conductivity 1; U is the voltage of the first signal- 45

сомножител ;multiplier;

U. - напр жение второго сигнала- сомножител ;U. is the voltage of the second signal multiplier;

U - напр жение сигнала-делител ; 50 U. - напр жение источника опорного напр жени  10; S - крутизна характеристики управлени  первого 2 (второ- , го) элемента с управл емой 55 проводимостью;U is the voltage of the signal divider; 50 U. - voltage source of the reference voltage 10; S is the steepness of the control characteristic of the first 2 (second) element with controlled conductivity 55;

ЧИChi

- коэффициент усилени  первого операционного усилител  4 без обратной св зи.- the gain of the first operational amplifier 4 without feedback.

. .

Q Q

5 0 5 5 0 5

0 0

5five

0 0

5five

0 5 0 5

Из выражени  (1) следует, что погрешность , обусловленна  конечным значением пр мой цепи, образованной первым 2 и третьим § операционными усилител ми, не зависит от уровн  сигнала-делител , а зависит только от величины напр жени  источника опорного напр жени  10.From expression (1) it follows that the error due to the final value of the direct circuit formed by the first 2 and third § operational amplifiers does not depend on the level of the divider signal, but depends only on the voltage value of the reference voltage source 10.

Claims (1)

Формула изобретени  Аналоговое множительно-делитель- ное устройство содержащее элемент проводимости, первый и второй элементы с управл емой проводимостью, первый операционный усилитель и преобразователь ток-напр жение, первый вывод элемента проводимости  вл етс  входом первого сигнала-сомножител  устройства, второй вывод элемента проводимости подключен к инвертирующему входу первого операционного усилител , к неинвертирующему входу которого подключен первый вывод первого элемента с управл емой проводимостью, второй вывод которого  вл етс  входом сигнала-делител  устройства,входом второго сигнала-сомножител  которого  вл етс  первый вывод второго элемента с управл емой проводимостью, второй вывод которого соединен с входом преобразовател  ток-напр жение, выход которого  вл етс  выходом устройства , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности при малых величинах сигнала-делител , в него введены третий и четвертый элементы с управл емой проводимостью, второй и третий операционные усилители и источник опорного напр жени , причем выход источника опорного напр жени  подключен к первому выводу третьего элемента с управл емой проводимостью , второй вывод которого соединен с инвертирующим входом второго операционного усилител , неинвертирующий вход которого подключен к второму выводу первого элемента с управл емой проводимостью, выход третьего операционного усилител  соединен с первым выводом четвертого элемента с управл емой проводимостью, второй вывод которого подключен к инвертирующему входу третьего операционного усилител , неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого операционного усилител , выход третьего операционного усилител  подключен к управл ющим входамClaims of invention The analog multiplying-dividing device containing the conductivity element, the first and second elements with controlled conductivity, the first operational amplifier and the current-voltage converter, the first output of the conductivity element is the input of the first signal-multiplier of the device, the second output of the conductivity element is connected to the inverting input of the first operational amplifier, to the non-inverting input of which the first output of the first element with controlled conductivity is connected, the second output of which It is the input of the device signal divider, the input of the second signal multiplier of which is the first output of the second element with controlled conductivity, the second output of which is connected to the input of the current-voltage converter, the output of which is the output of the device, characterized in that in order to increase accuracy at small values of the signal divider, the third and fourth elements with controlled conductivity are introduced into it, the second and third operational amplifiers and the source of the reference voltage, and the output of the source voltage is connected to the first output of the third element with controlled conductivity, the second output of which is connected to the inverting input of the second operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to the second output of the first element with controlled conductivity, the output of the third operational amplifier is connected to the first output of the fourth element with controlled conductivity, the second output of which is connected to the inverting input of the third operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to the output m of the first operational amplifier, the output of the third operational amplifier is connected to the control inputs первого и второго элементов с управл емой проводимостью, выход второго операционного усилител  соединенthe first and second elements with controlled conductivity, the output of the second operational amplifier is connected 1644174616441746 с управл юпими входами третьего и четвертого элементов с управл емой проводимостью.from control inputs of the third and fourth elements with controlled conductivity.