SU1718240A1 - Four-quadrant analog multiplier - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике, а именно к вычис- лительным устройствам с логарифмическим преобразованием сигналов, и может быть использовано как в аналоговых вычислительных машинах, так и в системах сбора и Обработки информации. Цель изобретени  - упрощение устройства и повышение его надежности, а также повышение точности перемножени  аналоговых сигналов с различными знаками. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит два блока выделени  модул , два логарифмических преобразовател , аналоговый сумматор, антилогарифмический преобразователи и два оптических управл емых инвертора, и не содержит специального блока определени  знака произведени . Зил.The invention relates to analog computing, in particular to computing devices with logarithmic signal conversion, and can be used both in analog computers and in data acquisition and processing systems. The purpose of the invention is to simplify the device and increase its reliability, as well as improving the accuracy of multiplying analog signals with different signs. The goal is achieved by the fact that the device contains two modules for allocating a module, two logarithmic converters, an analog adder, anti-log converters and two optical controlled inverters, and does not contain a special block for determining the sign of the product. Zil.

Description

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике, а именно к вычислительным устройствам с логарифмическим преобразованием сигналов, и может быть использовано как в аналоговых вычислительных машинах, так и в системах сбора и обработки информации.The invention relates to analog computing, in particular to computing devices with logarithmic signal conversion, and can be used both in analog computing machines and in systems for collecting and processing information.

Известно аналоговое множительное устройство , содержащее первый и второй логарифмические преобразователи, выходы которых подключены к входам аналогового сумматора, выход которого подключен к входу антилогарифмического преобразовател , инвертор.Known analog multiplying device containing the first and second logarithmic converters, the outputs of which are connected to the inputs of the analog adder, the output of which is connected to the input of the anti-log converter, an inverter.

Недостатком данного устройства  вл етс  сравнительно небольшой диапазон изменени  входных сигналов.The disadvantage of this device is a relatively small range of input signals.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому устройству  вл етс  аналоговое множительное устройство, содержащее первый и второй логарифмические преобразователи, входы которых соответственно через первый и второй блоки выделени  модул  соединены с информационными входами устройства, а выходы подключены к входам аналогового сумматора, подключенного выходом к входу управл емого инвертора , выход которого  вл етс  выходом устройства, два компаратора и сумматор по модулю два.The closest in technical essence and the achieved positive effect to the proposed device is an analog multiplying device containing the first and second logarithmic converters, the inputs of which, respectively, are connected to the information inputs of the device through the first and second blocks of the module, and the outputs are connected to the inputs of an analog adder connected the output to the input of the controlled inverter, the output of which is the output of the device, two comparators and a modulo two.

Недостатком известного устройства  вл етс  сложность его конструктивной реализации , а именно выполнении цепи формировани  знака произведении, а также наличие дополнительного коэффициентаA disadvantage of the known device is the complexity of its constructive implementation, namely, the implementation of the chain of the formation of the mark of the product, as well as the presence of an additional factor

ГОGO

о about

пропорциональности в значении сигнала произведени  отрицательной пол рности ввиду наличи  инвертора.proportionality in the value of a negative polarity product signal due to the presence of an inverter.

Цель изобретени  - упрощение устройства и повышение его надежности, а также повышение точности перемножени  аналоговых сигналов с различными знаками.The purpose of the invention is to simplify the device and increase its reliability, as well as to increase the accuracy of multiplying analog signals with different signs.

В устройство, содержащее два блока выделени  модул , два логарифмических преобразовател , аналоговый сумматор, антилогарифмический преобразователь и первый управл емый инвертор с соответствующими им св з ми, введен второй управл емый инвертор, причем первый и второй инверторы выполнены оптически управл емыми , а первый и второй блоки выделени  модул  содержит оптические выходы индикации отрицательных значений входных сигналов, оптически св занные с управл ющими входами первого и второго оптически управл емых инверторов.A second controlled inverter is inserted into the device, which contains two modules for allocating the module, two logarithmic converters, an analog adder, an anti-log converter and the first controlled inverter with the corresponding connections, the first and second inverters are made optically controlled, and the first and second The module allocation units contain optical outputs indicating negative values of the input signals, optically connected to the control inputs of the first and second optically controlled inverters.

В силу конструктивных особенностей выполнени  первого и второго блоков выделени  модул , позвол ющих, помимо модул  входного сигнала, формировать на его дополнительном выходе оптический сигнал о наличии входного сигнала с отрицательной пол рностью, возникает возможность исключить из состава устройства цепь формировани  знака произведени  и сформированными знаковыми сигналами первого и второго блоков выделени  модул  непосредственно управл ть знаком произведени . Таким образом, осуществл етс  упрощение устройства, повышение его надёжности и точность перемещени  знакопеременных сигналов.Due to the design features of the first and second selection modules of the module, which allow, in addition to the input signal module, to form at its additional output an optical signal about the presence of an input signal with a negative polarity, it is possible to exclude the product mark formation circuit from the device. the first and second module allocation units directly control the product mark. Thus, the device is simplified, its reliability is increased, and the accuracy of moving alternating signals is increased.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока выделени  модул ; на фиг. 3 - схема оптически управл емого инвертора .:FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device; in fig. 2 is a diagram of a module allocation unit; in fig. 3 is a diagram of an optically controlled inverter.

Четырехквадрантное аналоговое множительное устройство (фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 информационные входы устройства, первый 3 и второй 4 блоки выделени  модул , первый 5 и второй 6 ло- сарифмичесше преобразоватвйи, аналоговый сумматор 7, энтйлогэрифмйческий преобразователь 8, первый 9 и второй 10 оптически упраш емые инверторы.The four-quadrant analog multiplying device (Fig. 1) contains the first 1 and second 2 information inputs of the device, the first 3 and second 4 blocks of the module allocation, the first 5 and second 6 are convertible, the analog combiner 7, the input converter 8, the first 9 and the second 10 optically tested inverters.

Блоки 3 (4) выделени  модул  (фиг. 2) содержит элемент 11с односторонней про- вЬдимостб(Оу светоизлучающйй элемент 12 с односторонней проводимостью, и операционный усилитель 13 с трем  масштабны ми резисторами 14-16. Оптически управл емый инвертор 8 (9) содержит операционный усилитель 17, три масштабныхModule 3 (4) module allocation (Fig. 2) contains a one-sided impedance element 11c (Oy light-emitting element 12 with one-sided conductivity, and an operational amplifier 13 with three large-scale resistors 14-16. The optically controlled inverter 8 (9) contains operational amplifier 17, three scale

резистора 18-20 и оптически управл емый ключевой элемент 21 (фиг. 3).a resistor 18-20 and an optically controlled key element 21 (Fig. 3).

Четырехквадрантное аналоговое множительное устройство работает следующимThe four-quadrant analog duplicating device works as follows.

образом.in a way.

На первый 1 и второй 2 информационные входы устройства поступают знакопеременные входные сигналы, модули которых, выделенные соответственно блоками 3 и 4, логарифмируютс  преобразовател ми 5 и 6, а затем поступают на входы аналогового сумматора 7, на выходе которого формируетс  напр жение, равноеThe first 1 and second 2 information inputs of the device arrive at alternating input signals, whose modules, separated by blocks 3 and 4, respectively, are logarithmized by converters 5 and 6, and then fed to the inputs of the analog adder 7, at the output of which a voltage is formed

UBbix7 logUBbixi+logUBx2Hog(Uoxi, UBx2)UBbix7 logUBbixi + logUBx2Hog (Uoxi, UBx2)

На выходе антилогарифмического преобразовател  8 имеетс  модуль произведени  двух входных сигналов, ФормированиеAt the output of the anti-log converter 8, there is a module for producing two input signals,

требуемого знака произведени  входных знакопеременных сигналов осуществл етс  первым 9 и вторым 10 оптически управл емыми инверторами,которые в зависимости от наличи  или отсутстви  управл ющегоthe required sign of the product of the input alternating signals is carried out by the first 9 and second 10 optically controlled inverters, which, depending on the presence or absence of the control

оптического сигнала осуществл ют изменение пол рности поступающего на них значени  модул  произведени .the optical signal is carried out by changing the polarity of the value of the modulus of the input to them.

При наличии на управл ющих входах первого 9 и второго 10 оптически управл емых инверторов информации об отрицательных значени х перемножаемых входных сигналов осуществл етс  двойное инвертирование сигнала с выхода антилогарифмического преобразовател  8, что соответсгвует положительному значению произведени . При наличии управл ющего сигнала на первом 9 или втором 10 оптически управл емых инверторах на выходе устройства присутствует отрицательноеIf the first 9 and second 10 optically controlled inverters have information on the negative values of the multiplied input signals at the control inputs, the signal from the output of the anti-log converter 8 is double inverted, which corresponds to a positive value of the product. If there is a control signal on the first 9 or second 10 optically controlled inverters, the output of the device is negative

значение произведени .value of product.

Использование предлагаемого устройства позвол ет решить задачу перемножени  двух знакопеременных напр жений с наименьшим количеством используемых технических средств без ухудшени  остальных технических и метрологических показателей.The use of the proposed device makes it possible to solve the problem of multiplying two alternating stresses with the smallest amount of used technical means without degrading the other technical and metrological indicators.

Формул а изо.б ретени Formula and iso.b reteni

Четырехквадрантное аналоговое множительное устройство, содержащее первый и второй логарифмические преобразователи , входы которых соответственно через первый и второй блоки выделени  модул Four-quadrant analog multiplying device containing the first and second logarithmic converters, the inputs of which, respectively, through the first and second blocks allocation module

соединены с первым и вторым информационными входами устройства, а выходы подключены к входам аналогового сумматора, выход которого через антилогарифмический преобразователь подключен к информационному входу первого управл емого инвертора , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени  его надежности , а также повышение точности перемножени  аналоговых сигналов с различными знаками, в него введен второй управл емый инвертор, причем первый и второй инверторы выполнены оптически управл емыми , выход второго оптически управл емого инвертора соединен с выходомconnected to the first and second information inputs of the device, and the outputs are connected to the inputs of an analog adder, the output of which is connected to the information input of the first controlled inverter through an anti-log converter, in order to simplify the device and increase its reliability, as well as to increase the accuracy of the multiplication analog signals with different signs, a second controlled inverter is inserted in it, the first and second inverters are optically controlled, the output of the second optical a controlled inverter connected to the output

устройства, а информационный вход подключен к выходу первого оптически управл емого инвертора, оптические выходы индикации отрицательных значений входных сигналов первого и второго блоков выделени  модул  св заны с управл ющими входами соответственно первого и второю оптически управл емых инверторов.device, and the information input is connected to the output of the first optically controlled inverter, the optical outputs indicating the negative values of the input signals of the first and second allocation modules of the module are connected to the control inputs of the first and second optically controlled inverters, respectively.

#-# -

Buw$Buw $

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Четырехквадрантное аналоговое множительное устройство, содержащее первый и второй логарифмические преобразователи, входы которых соответственно через первый и второй блоки выделения модуля соединены с первым и вторым информационными входами устройства, а выходы подключены к входам аналогового сумматора, выход которого через антилогарифмический преобразователь подключен к информационному входу первого управляемого инвер1718240 тора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, а также повышение точности перемножения аналоговых сигналов с различными знаками, в него введен второй 5 управляемый инвертор, причем первый и второй инверторы выполнены оптически управляемыми, выход второго оптически управляемого инвертора соединен с выходом устройства, а информационный вход подключен к выходу первого оптически управляемого инвертора, оптические выходы индикации отрицательных значений входных сигналов первого и второго блоков выделения модуля связаны с управляющими входами соответственно первого и второго оптически управляемых инверторов.A four-quadrant analog multiplier device containing the first and second logarithmic converters, the inputs of which are connected through the first and second module allocation blocks to the first and second information inputs of the device, and the outputs are connected to the inputs of the analog adder, the output of which is connected through the anti-logarithmic converter to the information input of the first controlled inverter1718240 torus, characterized in that, in order to simplify the device and increase its reliability, as well as increase the accuracy to multiply analog signals with different signs, a second 5 controlled inverter is introduced into it, the first and second inverters being made optically controlled, the output of the second optically controlled inverter connected to the output of the device, and the information input connected to the output of the first optically controlled inverter, the optical outputs indicate negative the values of the input signals of the first and second blocks of the selection module associated with the control inputs of the first and second optically controlled inverts, respectively horov. . фиг.1. figure 1