Устройство для определения логарифма отношения двух напряжений Советский патент 1984 года по МПК G06G7/24 

Изобретение относится к устройствам с логарифмической амплитудной характеристикой и может быть исполь зовано в аналоговых вьгчислительньк машинах. Известно устройство для определения логарифма отношения двух напряже ний, содержащее делители напряжения, схему сравнения, , источники опорного напряжения 1 J. Однако такое устройство характери зуется низким быстродействием. Наиболее близким к предложенному является устройство для определения логарифма отношения двух напряжений, содержащее генератор импульсов, выход которого через ключ подключен к счет ному входу реверсивного счетчика, первьй выход которого соединен с вхо дом блока вьщеления нулевого состояния счетчика, выход которого подключен к входу сброса реверсивного счет чика и к первому входу блока индикации, второй вход которого соединён с вторым выходом реверсивного счетчика тактовый вход которого соединен С вы ходом генератора тактовых импульсов, с первым входом триггера и с управляющим входом модулятора, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения, выход которой соединен с вторым входом триггера, выход которого подключен к управляюнщм входам ключа « дополнительного ключа, формирователь экспоненциального напряжения, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения и через дополнительный ключ с выходом источника опорного напряжения t2. Недостатком устройства является невысокое быстродействие из-за наличия четырех циклов определения логарифма отношения двух сигналов. Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения логарифма отношения двух напряжений, содержащее модулятор, входы которого являются первым и вторым входами устройства, выход модулятора подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, к инвертирующему входу которого подключены первый вывод разрядного резистора и первая обкладка накопительного конденсатора вторая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, генератор счетных импульсов, выход которого через первый ключ соединен со счетным входом реверсивного счетчика, генератор тактовых импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу модулятора и к первому входу триггера, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом первого ключа и с управляющим входом реверсивного счетчика, второй ключ, введены элемент НЕ, коммутатор, выходной регистр, третий и четвертый ключи и дополнительные накопительный конденсатор и разрядньй резистор, причем выход модулятора соединен с первой обкладкой дополнительного накопительного конденсатора и с первым выводом дополнительного разрядного резистора, второй вывод которого через третий ключ подключен к шине нулевого потенциала, вторая обкладка дополнительного накопительного конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, второй вывод разрядного резистора через четвертый ключ соединен с шиной нулевого потенциала, первый вывод разрядного резистора через второй ключ соединен с выходом операционного усилителя, с вторым входом триггера, с входом элемента НЕ и с первым входом коммутатора, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ выход коммутатора соединен с дополнительным управляющим входом первого ключа, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами второго, третьего и четвертого ключей, выход триггера подключен к входу установки режима реверсивного счетчика, к управляю1;ему входу коммутатора и к дополнительным управляющим входам третьего и четвертого ключей, выход реверсивного счетчика соединен с информационным входом вь1ходного регистра, тактовый вход которого подключен к второму вькоду генератора тактовых импульсов. На чертеже йредставлсна функциональная схема предложенного устройства для определения логарифма отношения двух напряжений. Устройство содержит модулятор 1, операционньй усилитель 2, накопительньй- ковденсатор 3, дополнительный накопительный конденсатор 4, разрядный резистор 5, дополнительлый разрядньш резистор 6, первый - четвертый ключи 7-10, триггер 11, элемент НЕ 12 коммутатор 13, генератор 14 счетных импульсов, реверсивный счетчик 15, генератор 16 тактовых импульсов, выходной регистр 17, шину 18 нулевого потенциала, первый 19 и второй 20 входы. Устройство для определения логарифма отношения двух напряжений рабо тает следующим образом. При первом тактовом импульсе гене ратора 16 тактовых импульсов модулятор 1 подключает напряжение с первого входа 19 к входу операционного усилителя 2, замыкается второй ключ 8ч Операционный усилитель 2 работает в режиме повторителя напряжения, и накопительный конденсатор 3 и дополнительныи накопительный конденсатор заряжаются.до величины напряжения с первого входа 19. При поступлении второго тактового импульса модулятор 1 подключает к операционному усилителю 2 напряжение с второго входа 20, второй ключ 8 размыкается. Дополнительный накопительный конденсатор А перезаряжается до величины напряжения с второго вхо да 20, а на накопительном конденсато ре 3 запоминается напряжение с перво го входа 19. Операционный усилитель 2 работает в режиме компаратора и ег выходное напряжение положительно при напряжении на втором входе 20 большем напряжения на первом входе 19, вьЕсодное напряжение операционного усилителя 2 отрицательно при напряже нии на первом входе 19 большем напря жения на втором входе 20. В первом и втором тактах третий и четвертый клю чи 9 и 10 разомкнуты. В конце второго такта состояние операционного усилителя 2 записывает ся в триггер 11, выходное напряжение которого устанавливает реверсивный счетчик 15 в режим сложения, подгота ливает к замыканию четвертый ключ 10 и через элемент НЕ 12 и коммутатор 13 - первый ключ 7, если напряжение на первом входе 19 больше напряжения втором входе 20. Если напряжение втором входе 20 больше напряжения на первом входе 19, выходное напряжение триггера 11 устанавливает реверсивный счетчик 15 в режим вычитания, подготавливает к замыканию третий ключ 9 и через коммутатор 13 первый ключ 7. При поступлении третьего тактового нмпупъса модулятор Т отключает напряжения с первого 19 и второго 20 входов от входа операционного усили49Т€шя 2, третий ключ 9 или четвертый ключ 10 замыкается и начинается экспоненциальньй разряд соответствующего накопительного конденсатора. Одновременно третий тактовый импульс замыкает первый ключ 7, и импульсы с выхода генератора 14 счетных импульсов поступают на вход реверсивного счетчика 15. В момент равенства напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4 вых9дной импульс операционного усилителя 2 размыкает первый ключ 7 через злемент НЕ 12 и коммутатор 13 при напряжении на первом входе 19 более высоком, чем на втором входе 20, или через коммутатор 13 при напряжении на втором входе 20 более высоком, чем на первом входе 19. При напряжении на первом входе 19,большем напряжения на втором входе 20,в реверсивном счетчике 15 накапливается число импульсов N--f,ce.частота счетных импульсов; постоянная времени цепи разряда,Ui,U2напряжения соответственно на первом 19 и втором 20 входах. При напряжении на втором входе 20 большем напряжения на первом входе 19, в реверсивном счетчике накапливается число импульсов ,1 При этом реверсивный счетчик 15 работает в режиме вычитания, и результат измерения фиксируется в обратном коде. В конце такта результат отсчета записывается из реверсивного счетчика 15 в выходной регистр 17, а счетчик устанавливается в исходное состояние. Длительность первых двух тактов, определяемая постоянной заряда накопительных конденсаторов 3 и 4, может быть установлена значительно меньше длительности третьего такта, которая обусловлена постоянной цепей разряда и динамическим диапазоном входных напряжений. Следовательно, длительность преобразования определяется длительностью третьего такта. ройство 511032496 -„1 „ ;„г„: :™„: «.„„,.,„„„ ,тя определен, „orapSa от- II. сгродейст,„

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее модулятор, входы которого являются первым и вторым входами устройства, выход модулятора подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, к инвертирующему входу которого подключены первый вывод разрядного резистора и первая обкладка накопительного конденсатора, вторая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, генератор счетных импульсов, выход которого через первый ключ соединен со счетным входом реверсивного счетчика, генератор тактовых импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу модулятора и к первому входу триггера, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом первого ключа и с управляющим входом реверсивного счетчика, второй ключ, отличающе е с я тем,что. с целью повышения быстродействия, в него введены элемент НЕ, коммутатор, выходной регистр, третий и четвертый ключи и дополнительные накопительньгй конденсатор и разрядный резистор, причем выход модулятора соединен с первой обкладкой дополнительного накопительного конденсатора и с первым выводом дополнительного разрядного резистора, второй вывод которого через третий ключ подключен к шине нулевого потенциала, вторая обкладка дополнительного накопительного конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, второй вывод разрядного резистора через четвертый ключ соедиIS нен с шиной нулевого потенциала,пер(Л вый вывод разрядного резистора через второй ключ соединен с выходом операционного усилителя, с вторым входом триггера, с входом элемента НЕ и с первым входом коммутатора, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, выход коммутатора соединен с дополнительным управляюш 1м со to входом первого ключа, первый выход генератора тактовых импульсов соеди4i нен с управляющими входами второго, третьего и четвертого ключей, выход CD триггера подключен к входу установки режима реверсивного счетчика, к управляющему входу коммутатора и к дополнительным управляющим входам третьего и четвертого ключей, выход реверсивного счетчика соединен с информационным входом выходного регистра, тактовый вход которого подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов.