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.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.

Default thumbnail
Previous Story

Квантові числа

Default thumbnail
Next Story

Цифровий компаратор

Latest from АЦП та аналогова техніка