БЛИОТЕКА I Советский патент 1971 года по МПК G01V1/16 H03G3/22 

Изобретение относится к области разведки нефти и газа и предназначено для нреобразования аналогового электрического напряжения в кодовую форму в устройствах для обработки геофизической информации.

Для усиления сигналов, имеющих большой динамический диапазон, с целью последующего преобразования их в кодовую форму применяется усилитель с устройством для стуненчатого изменения усиления сигнала пропорционально степени числа два.

Это устройство состоит из связанных между собой схемными соединениями электронных усилителей с фиксированными коэффициентами усиления; ключей (контактов реле), точных делителей напряжения, включенных на входе каждого усилительного каскада, включение и выключение которых изменяет усиление на постоянную величину; общих для всего устройства двух компараторов, вырабатывающих управляющие импульсы, если выходные сигналы усилителя превыщают заданный уровень, и устройства логики для управления вышеупомянутыми ключами. Соответственно величине выходных сигналов автоматически устанавливается усиление усилителя, нропорциональное стенени числа два.

нала требуется большое число тактов изменения усиления. Так, например, подбор нул ного усиления для выборки аналогового сигнала, следующего с очередного канала и отличающегося от предыдущего на 30 дб (приблизительно в 30 раз) потребует 6 тактов. В случае же различия на 90 дб (приблизительно в 30000 раз) потребуется 16 тактов изменения усиления.

В предлагаемом устройстве существенно увеличено быстродействие путем автоматического изменения коэффициента усиления не в два, а в «К раз, где величина «/С выбирается с учетом ожидаемого динамического диапазона входного сигнала, т. е. путем нормирования выборки аналогового сигнала и выдачи в кодовой форме значения показателей степени по принятому основанию. Это достигается тем, что на входе каждого каскада усилителя включены компараторы, выходы которых через логическую схему соединены со входами управления ключей, а входы каждого каскада и выход последнего каскада через ключи соединены с общим выходом устройства. Все компараторы имеют один и тот же порог срабатывания и производят оценку величины сигнала одновременно, а выбор коэффициента усиления производится на основании срабатывания старшего комЭто дало возможность свести цикл работы устройства к двум тактам независимо от различия в уровнях двух следующих друг за другом выборок аналогового сигнала.

На чертеже приведена функциональная схема усилителя.

Усилитель содержит каскады уснлен;1Я /)-In с фиксированным коэффициентом усилен ни Е.

Коэффициенты усиления всех каскадов усилителей равны между собой, т. е. величина коэффициента усиления каждого каскада усилителя равна основанию стеиеии нормирующего множителя.

За основание стенени Е могут быть взяты различные числа, например 2, 4, 8, Ю или другие. Количество каскадов усилителя выбирается таким, чтобы ири заданном основании стенени Е охватить весь заданный диапазон изменения величины аналогового сигнала. Так, ири заданном диапазоне изменения сигна; -ЭОМ и остювании степени (или коэф в® В 5сй-1ения), равном числу восемь, ксад часгт-еф каскадов бздет равно пяти.

Компараторы иодключены нараллельно входам каскадов усилителя /j-InВыходы кбмпараторов 2i-2п соедииены через логическую схему 3 со входами унравлеиия ключей 4i-4п+, которые включены параллельно компараторам на входе каждого каскада усилителя и на выходе последнего каскада /.

Работа усилителя управляется схемой 3, которая также выдает в кодовой форме величину установленного коэффициента усиления.

Работа схемы осуществляется следующим образом.

Аналоговый сигнал поступает на включенные последовательно каскады усилителя с фиксированным усилением 1, /2 .... /п. а также на комнараторы I-K. Каждый компаратор выдает импульс при превышении сигналом величины , где Ло - максимальная величина входного сигнала, принятая за единицу. Схе.ма 3, получившая эти импульсы, выдает управляющий имиульс, соответствующий старшему сработавшему компаратору.

Наиболее старшим является компаратор, расположенный ближе ко входу з-тилителя. Этот управляющий импульс, попадая на о.о,иоименный по старшниству вход одного из клкзчей , переводит данный ключ в пропускпое состояние.

Ключ .-1, включенный на выходе последнего каскада /,;, перевод1ггся в пропускное состояние при условии несрабатывания ко.мпаратора 2;,, т. е. при самых низких уровнях сигпала.

Через данный ключ сигнал, соответственно усиленный и, следовательно, нормированный, попадает на выход устройства, например, для записи в аналоговой форме или для дальнейniero преобразования в кодовую форму. Нродолжительность пребывания ключей 4)j, в пропускном состоянии определяется длительностью управляющего шшульса. Но окопчапии действия уиравляющего импульса все ключи

оказываются в иеиропускиом состоянии и устройство готово к следующему циклу рабоПредмет изобретения

Устройство для усилеиия электрических сигналов с дискретным изменением коэффициента усиления, содержащее каскады усиле ия с фиксированным усилением, ключи и логическую схему, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, на входе каждо о каскада усиления включеиы компараторы, выходы которых через логическую

схему соедпиепы со входами управления ключей, а входы каждого каскада и выход последпего каскада через ключи соединены с сбщнм выхо.з,ом устройства.

/

Вход

усиления