Множительно-делительное устройство
Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в аналоговых, цифроаналоговых, специализированных устройствах и вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение быстродействия и увеличения точности. Устройство содержит два интегратора, каждый из которых содержит масштабный усилитель, конденсатор, усилитель, резисторы и разрядный ключ; устройство содержит также компаратор, элемент И, ключи; пиковый детектор и эталонный источник напряжения. 2 ил.
Изобретение может использоваться в специализированных цифроаналоговых машинах с большим быстродействием и малыми массогабаритными характеристиками, в аналоговых машинах, в системах, где требуется производить одновременное умножение двух сомножителей с делением на третье входное напряжение или только вычисление произведения или деления двух входных величин.
Известны множительные устройства, основанные на использовании генераторов развертывающего типа (Темников Ф.Е., Славинский В.Л. Математические развертывающие системы. - М.: Энергия, 1970, с.87-102; а.с. N 200904, БИ N 17, 1967; а.с. N 218539, БИ N 17, 1968). Известно делительное устройство, содержащее интегрирующий усилитель, вход которого соединен с выходной клеммой, а выход - с первым входом компаратора, вторая входная клемма соединена со вторым входом компаратора, выход которого соединен с управляющим входом модулирующего ключа, аналоговый вход модулирующего ключа соединен с выходом эталонного источника напряжения, выход моделирующего ключа соединен со входом второго интегрирующего усилителя, управляющие входы разрядных ключей подсоединены к третьей входной клемме, выход второго интегрирующего усилителя подсоединен к пиковому детектору (а. с. N 456276, кл. G 06 g 7/16). Во всех подобных устройствах применяются в качестве интегратора или операционные усилители с конденсатором в обратной связи, что приводит к снижению быстродействия, или RC-звено, что приводит к большим погрешностям вычисления. Использование микросхем серии 525 в качестве множительно-делительного устройства часто невозможно из-за невысокой полосы пропускания, особенно при выполнении операций над импульсными амплитудно-модулированными сигналами. В качестве прототипа берется изобретение по а.с. 456276, кл. G 06 g 7/16. Цель изобретения заключается в повышении быстродействия и увеличении точности множительно-делительного устройства. Для этого в множительно-делительном устройстве знаменатель подается на один конец резистора, второй конец которого через второй резистор подключен к выходу масштабного усилителя с коэффициентом усиления K1 и через ключ к интегрирующей цепи, выход которой соединен с неинвертирующим входом масштабного усилителя и с одним из входов компаратора, на другой вход компаратора подается один из сомножителей числителя. Выход компаратора через логическую схему И соединен с управляющим входом модулирующего ключа. Второй сомножитель числителя через резистор поступает на аналоговый вход модулирующего ключа. Общая точка резистора и модулирующего ключа через второй резистор подсоединена к выходу второго масштабного усилителя с коэффициентом усиления K1. Выход модулирующего ключа подсоединен к интегрирующей RC-цепи, выход которой подключен к пиковому детектору и к неинвертирующему входу масштабного усилителя. На фиг. 1, 2 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого множительно-делительного устройства. Множительно-делительное устройство содержит два стабилизатора интегрирующего тока А, два интегрирующих RC-звена, компаратор 8, логическую схему И 9, управляющий ключ 6 и модулирующий ключ 10, пиковый детектор 16. Интегрирующее RC-звено содержит резистор 3 или (13), интегрирующий конденсатор 4 или (14), разрядный ключ 5 (15). Стабилизатор интегрирующего выходного тока содержит два резистора 1 и 2 и масштабный усилитель 7. Масштабный усилитель (фиг. 2) представляет операционный усилитель 7 (17) с коэффициентом усиления K, охваченный жесткой отрицательной обратной связью резисторами 18 и 19 с коэффициентом усиления по неинвертирующему входу![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/4/48918.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/4/48919.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/4/48920.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
Uсм1 = K1Uзн
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/4/48921.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/4/48922.gif)
Следовательно, на выходе второго интегрирующего RC-звена будет напряжение U14, амплитуда которого равна искомому частному. При выполнении только операции деления вместо напряжения Uсм2 подается эталонное напряжение U0 и соответственно будет
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/4/48923.gif)
При выполнении операции умножения вместо напряжения Uзн подается эталонное напряжение U0 и
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/4/48924.gif)
Предлагаемое множительно-делительное устройство имеет высокое быстродействие, малые габариты и небольшую потребляемую мощность.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2