Логарифмический преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G06G7/24 

Изобретение относится к измерительной и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре широкого назначения.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности логарифмического преобразования малых входных сигналов.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит операционный усилитель 1, логарифмируюш яй диод 2, ключ 3j генератор тактовых импульсов (ГТИ) 4,источник 5 задающего напряжения, первый масштабный резистор 6, второй масштабный резистор 7, фильтр низкой частоты (ФНЧ) 8 эталонный резистор 9, разделительный конденсатор 10 и накопительный конденсатор 11.

Преобразователь работает следующим образом.

При появлении на выходе ГТИ 4 импульса ключ 3 открывается и накопительный конденсатор 11, заряженньй до напряжения, пропорционального разности выходного напряжения усили- .теля 1 (напряжение на диоде 2) и выходного напряжения источника 5 задающего напряженияS разряжается че- через него. При этом на неинвертирующем входе усилителя 1 появляется отрицательный импульс и емкость диода 2 быстро перезаряжается через малое выходное сопротивление усилителя 1 до напряжения, соответствующего минимальному входному току преобразователя. Выходное напряжение источника 5 задающего напряжения выбирается равным по величине и противоположным по знаку напряжений на диоде 2, соответствующему минимальному входному току. После завершения процесса перезаряда на емкости диода 2 накапливается токовый сигнал и устанавливается напряжение, соответствующее текущему значению входного тока, так как процесс установления напряжения на диоде в преобразователе всегда идет от малых напряжений к большим (снизу вверх), то выходное напряжение устанавливается достаточно быстро ФНЧ 8 в преобразователе нужен для того, чтобы на время разряда конденсатора 11 через ключ 3, сопротивление которого в открытом состоянии.. не равно нулю, напряжение на вьгеоде резистора 7, электрически связанном с вькодом усилителя 1, не изменялось. Если этого не сделать, то амплитуда импульса на неинвертирующем входе усилителя 1 не будет пропорциональной разности

текущего значения напряжения на диоде (до момента перезаряда) и минимального напряжения на нем, а следовательно ,емкость диода не будет перезаряжаться до напряжения, соответствующего минимальному входному току, и как следствие - снижение быстродействия преобразователя.Постоянная времени дифференцирующей цепочки. Состоящей из элементов

9 и 10, выбирается такой, чтобы на неинвертирующий вход усилителя 1 проходил бы только импульс, связанный с разрядом конденсатора 11 через ключ 3 и не проходил бы сигнал,

обусловленньй процессом накопления заряда на нем, что приводило бы к появлению погрешностей в преобразователе.

Ф

о р м у л а

изо

р е т е н и я

Логарифмический преобразователь, содержащий операционный усилитель, ло гарифмирующий диод, генератор тактовых импульсов, ключ и источник задающего напряжения, причем катод логарифмирзтощего диода соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и входом преобразователя, анод логарифмирующего диода соединен с выходом опер ационного усилителя и с выходом преобразователя, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом ключа, о т- личающийся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия и точности преобразования малых входных сигналов, в него введены фильтр низкой частоты, эта лонный резистор, два масштабных резистора, разделительный конденсатор, причем вход ключа через первый масштабный резистор подключен к выходу источника задающего напряжения и через второй масштабный резистор к выходу фильтра низкой частоты, вход которого соединен с выходом операционного усилителя,неинвертирующий вход которого через эталонньй резистор подключен к шине нулевого потенциала, а через разделительный конденсатор - к входу ключа и к первой обкладке накопительного конденсатора, вторая обкладка которого и выход ключа соединены с шиной нулевого потенциала.

I-Kl

УАю

Изобретение относится к измерительной и аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения - повьшение быстродействия и точности логарифмического преобразования малых входных сигналов. Преобразователь содержит операционный усилитель логарифмирующий диод, ключ, генератор тактовых импульсов, источник задающего напряжения, два масштабных резистора и фильтр низкой частоты. В данном преобразователе за счет исключения медленных процессов рассасывания зарядов в базе диода п ериодически осуществляют перезаряд собственной емкости диода до напряжения, соот- ветствуюЕ его м1- нимапьному входному току. 1 ил. о S

1 г

Редактор Н.Горват Заказ 4128/50

Составитель Н.Фирсов

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, УЛ. Проектная, 4