Экспоненциальный преобразователь Советский патент 1977 года по МПК G06G7/24 

(54) ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к области электронных пресбразовательных устройств с экспонегщиальной характеристикой и может бы использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Одно из известных устройств, предназначенных для экспоненциального преобразования сигналов, содержит сравнивающее устройство, генераторы экспоненциальных напряжений сумматор ЗУ ij . Это устройство имеет сложную функциональную схему и обладает сравнительно малой точностью преобразования сигналов.

Наи.бояее близким к предложенному изобретению по назначению и функциональной схеме является экспоненциальный преобразователь, содержащий операхщонный усилитель, между входом и выходом которого включен токоизмерительный резистор, первый и второй логарифмирующие диоды, одни из одноименных электродов которых соединены, второй электрод первого логарифмирующего диода подключен к источнику входного напряжения, а второй электрод второго логарифмирующего диода - ко вхо-

ду операционного усилителя, и источник опорного напряжения 2J .

Однако это устройство достаточно сложно и имеет сравнительно низкую тонкость работы вследствие недостаточной величины обратной связи.

Целью изобретения является упрощение преобразователя и повыщение точности его работы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введен управляемый генератор тока, выход которого подключен к соединенным электродам первого и второго логарифмирующих диодов. Выход операционного усилителя присоединен к одному входу управляемого генератора тока, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения.

Функциональная схема экспоненциального преобразователя изображена на чертеже.

Преобразователь содержит источник входного напряжения 1, первый 2 и второ 3 логарифмирующие диоды, операционный усилитель 4, токоизмерительный резистор

5, управляемый генератор тока 6 и источник опорного напряжения 7.

Устройство работает спедуюпдим образом.

Благодаря тому, что потенциал входа

операционного усилителя практически равен нулю вследствие отрицательной обратной связи через токоизмерительный резистор 5, входное напряжение, снимаемое с источника входного напряжения 1, сказыБается равным разности падений напряжения на первом и втором логарифмирх-ющих диодах 2 и 3, а вы.ходное напряжение усилителя 4 оказывается пропорциональным току через диод 3, Следовательно, это вы ходное напряжение оказывается экспонэнциапьно зависящим от входного напряжения с коэффициентом пропорциональности, равным произведению сопротивления резистора 5 на величину тока, протекающего через диод 3. Этот ток при работе устройства всегда поддерживается постоянным и пропорциональным величине опорного напряжения, благодаря соответствующему изменению выходного тока генератора тока 6, который линейно зависит от управляющих напряжений (т.е. от опорного напрже П1я и от выходного напряжения усилителя 4). В результате любое изменение тока через дйод 2, возникающее при из менепии входного напряжения, компенсируется соответствующим изменением выходного тока генератора тока 6 (который всегда равен сумме токов через диоды 2 и 3).

Таким образом, в результате совместной работы усилителя 4 и генератора тока 6 ток через диод 2 остается посто- , а ток через диод 3 становится экспоненциально зависимым от входного

напряжения. При этом, как и в прототипе, обеспечивае-тся независимость результата от обратных токов диодов 2 и 3.

Глубина обратной связи для усилителя 4 на несколько порядков больще, чем у и вестного устройства.

Предложенное устройство может быть выполнено не более, чем на двух опера ционных усилителях, причем сохраняется высокое быстродействие, присущие известному устройству.

Предложенное устройство обладает по сравнению с известным еще одним преимуществом: оно потребляет от источника входного напряжения неизменяемый и малый ток, равный первого логарифмирующегодиода. Это позволяет снизить требования к выходному сопротивлению источника входного напряжения.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить точность измерен путем уменьшения погрещности преобразования в области малых токов через логарифмирующ.ие диоды и, кроме того, оно проще известного.

Формула изобретения

Экспоненциальный преобразователь, содержащий операционный усилитель, между входом и выходом которого включен токоизмерительный резистор, первый и второй логарифмирующие диоды, одни из одноименных электродов которых соединены, второй электрод первого логарифмирующег диода подключен к источнику входного напряжения, а второй электрод второго логарифмирующего диода присоединен ко входу операционного усилителя, источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повыщения точности работы, в него введены, управляемый генератор тока, выход которого подключен к соединенным электродам первого и второго логарифмирующих диодов,выход операционного усилителя присоединен к одному входу управляемого генератора тока, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения.

S

CD«

Т

a