Логарифмический функциональный преобразователь Советский патент 1975 года по МПК G06G7/24 

пряжения. Выход сумматора 16 через ключ 7, интегратор 8 и переключатель 9 связап с функциональным частотным преобразователем 10. Выход интегратора 8 соединен с входами блоков сравнения 2 и 6. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии переключатель 1 находится в положении II, переключатель 9 - в положении I, ключи 7 и 11 закрыты, на выходе преобразователя код-напрял епие 15 снгнал равен нулю. На вход блока сравнения 2 подается напряжение W, от опорного источника 4, соответствующее максимальному значению нреобразуе.Люго напряжения, а иа вход функционального частотного преобразователя 10 через переключатель 9 подается напряжение Uo,, соответствзющее минимальному значеиию преобразуемого напряжения. При этом на выходе функционального частотного преобразователя 10 - максимальная частота /Г-/.(1 + ъ) ,(1) где Ki - номинальный коэффициент передачи функционального частотного преобразователя 10; VI - погрещность, вызванная нестабильностью /С|. По команде «Пуск из блока управления 3 открывается ключ 7, и на вход интегратора 8 через сумматор 16 и ключ 7 подается напряжение UQ, от источника 17. На выходе интегратора напряжение 6вых изменяется по законувых- АЛЦ-ъ),,(2) где /СЕ - номинальный коэффициент передачи интегратора 8, у2 - погрешность, вызванная нестабильностью коэффициента передачи Kz, i - время интегрирования. Это напряжение цоступает на входы блоков сравнения 2 и 6. При равенстве напряжений на выходе интегратора и источника оиорного напряжения срабатывает блок сравнения 6, фиксируя при этом мо.мент времени /i 0, 2(1 + -12) При равенстве напряжений на выходе интегратора и источника опорного напряжения 4 срабатывает блок сравнения 2, фиксируя при этом момент времени 4 (1 -72) При срабатывании блока сравнения 6 через блок управления 3 открывается ключ 11, а при срабатывании блока сравнения 2 ключ 11 возвращается в исходное состояние, т. е. ключ 11 открыт в течение времени 0, - 0, t/o. 2(1 + Ь) За этот промежуток времени на вход реверсивного счетчика 12 через ключ 11 поступают мпульсы с выхода функционального частотого преобразователя с часготой /|. При этом бщее количество импульсов, поступивших на реверсивный счетчнк, равно /V f / /1 I -. (. 0.) -. ная нестаоильностью коэффициентов нередачи /Ci и Кг. Реверсивный счетчик 12 работает в режиме вычитания, а его емкость выбрана равной Л, .. а IL ,(7) Т. е. соответствует номинальным коэффицие)там передачи Ki и /(2. Поэтому при в конце времени Д/ в реверсивном счетчике 12 останется число т. е. Лз проиорционально погрещности YПри за время Д/ полностью спнсывается -, реверсивный счетчик 12 передаходит через нуль. При этом срабатывают триггер знака 13 и далее реверсивный счетчик 12 в режиме сложения. В результате в нем записывается число причем опрокидывание триггера знака 13 свидетельствует о то.м, что погрещность . После окончания промежутка времени Д блок управления выра-батывает команду, по которой инфор.мация из реверсив)юго счетчика 12 и триггера знака 13 переписывается в регистр 14. В результате на выходе преобразователя код-напряжение 15 устанавливается напряжение, нропорциональпое погрешности у и соответствующее ей по знаку. При этом коэффициент нреобразования преобразователя код-напряжение Кз выбран таким образом, чтобы выполнялось условие пКН:- ЧЖзЛ з о,:- - - зТПри а-L. (что вполне осущестКгnKH--:f a,T.(11) в результате на выходе сумматора устанавливается напряжение -г бо., + ПКН :--: f/0, + бо, Т - - L/0, (1 + Т)- (12) На этом заканчивается такт калибровки.

Во втором такте по команде с блока управления 3 переключатель 1 переводится в положение I, а переключатель 9 - в положение II. Интегратор 8, реверсивный счетчик 12 и триггер знака 13 устанавливаются в исходное состояние. При этом на вход блока сравнения 2 поступает напряжение Ux, а на вход функционального частотного преобразователя 10 - напряжение с выхода интегратора 8.

По команде с блока управления открывается ключ 7 и напряже 1ие 6i; поступает на вход интегратора 8, на выходе которого напряжение изменяется по закону

f/Bb,.(l+Т2)(13)

Это напряжение поступает на вход функционального частотного преобразователя, частота на выходе которого обратно пропорциональна f/вых, т. е.

1 -- С + л)

,(1-гТ1)(J4)

2(1 +T2)-f/v

и„

Пренебрегая членами второго порядка малости, получают

(l + T) /STsf/sZг л Р Y

f 2Подставляя в уравнение (15) значение f/2 из выражения (12), получают

Когда напряжение на выходе интегратора 8 достигает напряжения Uo , срабатывает блок сравнения 6 и через блок управления 3 открывает ключ 11, а когда напряжение на выходе интегратора достигает уровня f/.v, срабатывает блок сравнения 2 и через блок управления 3 закрывает ключ И. В результате ключ 11 открыт от момента времени

и °

t/v/CaCl

ДО момента времени

и.

(2

и.,К,( :- Тз)

в результате в реверсивном счетчике писывается число

2

2

к,

Ki

- f ,

Подставляя в это

выражение значение /i и t2, получают

При бо, , принятом за единицу, получают

.1пГ,, .

Т. е. полученное число пропорционально значению логарифма от входного напряжения. При этом результат не зависит от нестабильно.сти коэффициентов преобразования интегратора 8, функционального частотного преобразователя 10 и источника 17 опорного напряжения. Требования к корректирующей цепи, которая состоит из регистра 14 и преобразователя код-напряжение 15, незначительны. Корректировка может производиться как перед каждым циклом преобразования, так и периодически по командам с блока управления по определенной программе, а по

3 командам оператора.

Предмет изобретения

Логарифмнческий функциональный преобразователь, содержащий блоки сравнеиия, первые входы которых связаны с выходом интегратора, источник входиого сигнала, подключенный через первый переключатель ко

второму входу первого блока сравнения, блок управления, входы которого соедине)1Ы ,с выходами блоков сравнения, а выход - с управляющими входами ключей, один из которых через интегратор и второй переключатель

связан со входом функционального частотного преобразователя, а другой включен между выходом функционального частотного преобразователя и входом реверсивного счетчика, а управляющие входы переключателей соединены с блоком управления, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и временной стабильности преобразования, в него введены источники опорных напряжений, один из которых через первый переключатель иодключей ко второму входу первого блока сравнения, другой - ко второму входу второго блока сравнения и через второй переключатель- ко входу функционального частотного преобразователя, а третий источник опорного

напряжения соединен с одним из входов введенного сумматора, выход которого подключен ко входу первого ключа, а другой вход сумматора через дополнительио введенные, соединенные носледовательно преобразователь код-напряжение, регнстр п триггер знака связан с выходом реверсивного счетчика.