Аналогові пристрої множення і ділення

Главная » Каталог статей » Статьи на украинском » АЦП та аналогова техніка » Аналогові пристрої множення і ділення

Обчислюючі пристрої, які служать для відтворення обчислень виду clip_image002 та clip_image004 наз. пристроями множення і ділення. Відповідну операцію необхідно виконувати з зазанченою точністю, в заданих діапазонах ампілтуд і частот вхідних сигналів. В залежності від знаків вхідних змінних розрізняють одно-, дво- і чотирьохквадратні прситрої. В одноквадратних пристроях використовують вхідні напруги одного знаку, в двоквадратних – змінюється знак однієї, а в чотирьохквадратних – обох змінних.

При побудові схем прсистроїв такого типу використовують компаратори.

Множення і ділення може проводитися на основі різних принципів. За способом виконання математичної опреції пристрою множення і ділення поділяються на два класи: 1) пристрої прямої дії, коли мат. операції виконуються безпосередньо на основі фізичних процесів, які протікають в електричних колах; 2) пристрої непрямої дії, коли реалізуються різні мат. співвідношення, результатом яких є множення чи ділення заданих велични.

Пристрої множення і ділення прямої дії:

- пристрої розімкнутого типу, в яких коефіцієнт передачі керованого елемента лінійно залежить від одного із співмножників. Точність роботи визначається якістю виготовлення елемента із керованим коефіцієнтом передачі. До таких елементів висуваються високі вимоги по лінійності, стабільності і динамічному діапазоеу.

- пристрої замкненого типу, в яких коефіцієнт передачі керованого елемента змінюється автоматично в електричному колі від’ємнорго зворотнього зв’язку і тому виогои до елементів значно знижуються.

Типові представники пристроїв множення і ділення прямої дії розімкнутого типу:

1.пристрій на основі зміни крутизни характеристики керованого елемента – схема такого пристрою проста, але має недолік – температурна залежність масштабного коефіцієнта;

2.пристій на основі модуляції – схеми мають частотні, амплітудні та фазові модулятори, з допомогою яких здійснюється подвійна модуляція сигналу; забезпечується точність обчислень до 1 %;

Типові представники пристроїв множення і ділення прямої дії замкнутого типу:

1. пристрій на керованих опорах – відрізняється простотою, високою швидкодією, але має низьку точність і виконує операції лише в двох квадрантах. Я якості опорів, що керуються напругою, використовуються фото- і терморезистори, польові транзистори. При правильному виборі лелментів точність роботи схеми складає одиниці процентів.

2. часо-імпульсні пристрої – при побудові використовують інтегральні елементи, схеми забезпечують чотирьохквадрантне множення і двухквандрантне ділення напруг. Відносна похибка лежить в межах 0,25 – 0,5 %.

3. пристрої на електромеханічних слідкуючих системах – дозволяють перемножити змінні, що змінюються з невеликою частотою. В основу пристрою покалдена потенціометрична схема. Слідкуючас схема забезпечує точність до 0,3%.

Пристрої множення і ділення непрямої дії:

- пристрої, що використовують логарифмічні залежності – схеми таких прситроїів містять елементи, що виконують операції логарифмування і потенціонування. Точність схем залежить від точності відображення логарифмічних залежностей. Схеми будують на сонові логарифмічних підсилювачів з похибкою до 0,5%.

- пристрої, що використовують квадратичний алгоритм – пристрій повинен містити схеми виділення півсуми і піврізниці, пдненсення в квадрат і схему віднімання. З метою спрощення пристрої роблять одноквадратними. Сумарна похибка прситроїв такого типу лежить в межах 1%.

- пристрої ділення двох змінних з використанням пристроя множення – існує два методи: 1) множення діленого на величину, що обернена до дільника, для формування якої використовується пристрій нелінійної функції; 2) вмикання блоку перемноження в зворотній зв’язок операційного підсилювача.

Недоліком схем ділення є складність отримання часткового дільника при малих напругах внаслідок обмеженої вихідної напруги схеми.

Оставьте комментарий к статье