Логарифмический преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G06G7/24 

сигналов, инвертирующий вход второгоявляется вторым входом блока лога

операционного усилителя соединен срифмирования отношения сигналов,

первым выводом второго масштабноговыходом которого является выход перрезистора, второй вывод которогового операционного усилителя.

1064283

1. ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий генератор управляющих импульсов, основной дифференциальный усилитель, основной элемент с управляемым коэффициентом передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены первый и второй блоки логарифмирования отношения сигналов, первый и второй модуляторы, дополнительные дифференциальный усилитель и элемент с управляемым коэффициентом передачи, первый и второй демодуляторы и сумматор, выход которого является выходом логарифмического преобразователя, входы первого и второго модуляторов являются соответственно первым и вторым входами логарифмического преобразователя, выход первого модулятора соединен с первым входом первого блока логарифмирования отношения сигналов, выход которого соединен с входом основного элемента с управляемым коэффициентом передачи, выход которого подключен к входу первого демодулятора и к первому входу сумматора, выход второго модулятора соединен с первым входом второго блока логарифмирования отношения сигналов,, выход которого соединен с входом дополнительного элемента с управляемым коэффициентом передачи, выход которого подключен к входу второго демодулятора и ко второму входу сумматора, выходы первого и второго демодуляторов соединены с первыми .входами основного и дополнительного дифференциальных усилителей, вторые входы которых соединены и являются третьим входом логарифмического преобразователя, четвертым и пятым входами которого являюгс.я вторые входы соответственного первого и второго блоков логарифмирования отношения сигналов, выход генератора управляющих импульсов подключен к управляющим входам первого л второго модуляторов и первого и второго демодуляторов . 2. Преобразователь по п. 1, о т-i л и ч а ю щ и и с я тем, что блок логарифмирования отношения сигналов содержит первый и второй операционные усилители и первый и второй логарифмирующие транзисторы, выход О5 первого операционного усилителя соединен с базой первого логарифмирую4 щего транзистора, эмиттер которого ГС соединен с эмиттером второго логарифмирующего транзистора и с первым 00 выводом развязывающего резистора, вта со рой вывод которого подключен к выходу второго операционного усилителя, коллекторы первого и второго . логарифмирующих транзисторов соеди нены с инвертирующими входами соответственно второго и первого операционных усилителей, неинвертирующие входы которых подключены к шине нулевого потенциала, инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с первым выводом первого масштабного резистора, второй вывод которого является первым входом блока логарифмирования отношения

1

Изобрете.ние относится к устройствам преобразования сигналов по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен логарифмический преобразователь, содержащий логарифматор, ключи, элемент с управляемым коэффициентом передачи, генератор управляющих импульсов, усилители ClJУказанное устройство ха,рактеризуется низким быстродействием.

Наиболее близким к предлагаемому является логарифмический преобразователь , содержащий первый и второй усилители, логарифмирующих и терг-локомпенсирующий транзисторы, источник образцового тока, дифференциальный усилитель, токовадающий и масштабный резисторы, источник опорного напряжения, ключевой элемент, накопительный конденсатор, элемент с управляемым коэффициентом передачи и генератор тактовых им-, пульсов, база логарифмирующего транзистора подключена к шине нулевого потенциала, а коллектор соединен с инвертирующим входом первого усилителя, выход которого присоединен к эмиттерам логарифмирующего и. термокомпенсируйщего транзисторов, выход источника образцового тока соединен с коллектором и базой термокомпенсирующего транзистора и с неинвертирующим входом второго усилителя, между инвертирующим входом и выходом которого включен масштабный резистор, инвертирующий вход второго усилителя через элемент с управляемым коэффициентом передачи соединен с шиной нулевого потенциала, выход второго усилителя является выходом и подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, к неинвертирующему входу которого присоединен источник опорного напряжения, выход дифференциального усилителя через ключевой элемент соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора, вторая обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала, выход генератора тактовых импульсов присоединен к управляющему входу ключевого элемента, рдин вывод токозадающего резистора соединен с входом логарифмирующего устройства, иеинвертирующий вход первого усилителя подключен к шине нулевого потенциала 2j.

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и точность, обусловленные необходимостью периодический коррекции логарифмического блока и его значительной мультипликативной ошиб0

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности.

Поставленная цель достигается тем, что в логарифмический преобразователь, содержащий генератор управляющих импульсов, основной дифференциальный усилитель, основной элемент с управляемым коэффициентом передачи, введены первый и второй блоки логарифмирования отношения

0 сигналов, первый и второй модуляторы, дополнительные дифференциальный усилитель и элемент с управляемым коэффициентом передачи, первый и второй демодуляторы и сумматор, вы5 ход которого является выходом логарифмического преобразователя, входы первого и второго модуляторов являются соответственно первым и BTopfcOM входами логарифмического

0 преобразователя, выход первого модулятора соединен с первым входом первого блока логарифмирования отношения сигналов, выход которого соединен с входом основного элемен5 та с управляемым коэффициентом

передачи, выход которого подключен .к входу первого демодулятора и к первому входу сумматора, выход второго модулятора соединен с первым

входом второго блока -логарифмирования отношения сигналов, выход которого соединен с входом дополнительного элемента с управляемым ко.эффициентом передачи, выход которого подключен к входу второго демодулятора и к второму входу сумматора, выходы первого и второго демодуля торов соединены с первыми входами :основного И дополнятельного дифференциальных усилителей, вторые входы 0 которых соед11нены и являются третьим входом логарифмического преобразователя,- четвертым и пятым входами которого являются вторые входы соответственно первого и второго блоков логарифмирования отношения сигналов выход генератора управляющих импуль сов подключен к управляющим входам первого и второго модуляторов и пер вого и второго демодуляторов. Блок логарифмирования отношения сигналов содержит первый и второй операционные усилители и первый-и второй логарифмирующие транзисторы выход первого операционного усилителя соединен с б.азой первого лога рифмирующего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером втор го логарифмирующего транзистора и с первым выводом развязывающего резистора, второй вывод которого подключен к выходу второго операци онного усилителя, коллекторы перво го и второго логарифмирующих транзисторов соединены с инв ер тирующим входами соответственно второго и первого операционных усилителей, н инвертирующие входы которых подклю чены к щине нулевого потенциала, инвepтиps ciщий вход первого операци онного усилителя соединен с первым выводом первого масштабного резис тора, второй вывод которого является первым входом блока логарифмирования отношения сигналов, инвертирующий вход второго операционного усилителя .соединен с первым выводом второго масштабного резистора, второй вывод которого является вторым входом блока логфифмирования отношения сигналов, выходом которог является выход первого операционного усилителя. На фиг. 1. изображена функциональная схема логарифмического преобразователя; на фиг, 2 - функциона ная схема блока логарифмирования отношения сигналов. Устройство содержит первый и вто рой модуляторы 1 и 2, первый и второй блоки 3 и 4 логарифмирования ; отношения сигналов, генератор 5 управляющих импульсов, основной и дополнительный элементы с управляемым коэффициентом передачи б и 7, основной и дополнительный дифференциальные усилителя 8 и 9, первый и второй демодуляторы 10 и 11, сумматор 12, первый, второй, третий четвертый и пятый входы 13-17 и выход 18 логарифмического преобразователя., первый и второй операционные усилители 19 и 20, первый и.вто рой логарифмирующие транзисторы 21 и 22, развязывающий резистор 23, первый и второй масштабные резисторы 24 и 25, первый и второй входы 26 и 27 и выход 28, шина 29 нулевог потенциала. Логарифмический преобразователь работает следующим образом. Первый и второй блоки 3 и 4 логарифмирования отношения сигналов . осуществляют логарифмическое преобразование отношения двух сигналов, .поступающих на их входы в соответствии с выражениями - для первого блока 3 логарифмирования отноитения сигналов /.:fe 00- - Ч X, где 1., - мультипликативная .ошибка преобразования; у сигналы соответственно с первого 13 и четвертого 16 входов. Для второго блока 4 логарифмирования отношения сигналов где - мультипликативная ошибка преобразования; Х„ I Xg-- сигналы соответственно с второго 14 и пятого 17 вхол Сигналы в первом и втором модуляторах 1 и 2 умножаются на коэффициенты, имеющие два дискретных значения одинаковые для модуляторов, которые периодически изменяются с частотой, задаваемой геиератором 5 управляющих импульсов. Компенсацию мультиплекативной ошибки каждого из логарифмических блоков 3 и 4 осуществляют соответственно основной и дополнительный элементы с управляемым коэффициентом передачи 6. и 7. Коэффициенты передачи этих элементов, обратные величи }е ошибки, поддерживают контуры регулирования: .первый демодулятор 10, основной дифференциальный усилитель 8 для основного элемента с управляемым коэффициентом передачи 6 и второй демодулятор 11, дополнительный дифференциальный усилитель 9 для дополнительного элемента с управляемым коэффициентом передачи 7. Первый и второй демодуляторы. 10 и 11 выделяют составляющую, обусловленную работой первого и второго модуляторов 1 и 2 и преобразуют ее в напряжение постоянного тока. Величина этого сигнала пропорциональна разнице выходных сигналов основного и дополнительного элементов с управляемым коэффициентом передачи 6 и 7 при двух значениях коэффициента передачи первого и второго модуляторов 1 и 2. Условием работы контуров регулирования коэффициентов передачи основного и дополнительного элементов с управляемым коэффициентом передачи 6 и 7 являются равенство выходных сигналов первого и второго демодуляторов 10 и 11 сигналу с третьего входа 15. Для основного элемента с

fSO

fSo-

-fto

ue.i

26 2

Фие.г