Устройство для вычисления логарифма отношения двух напряжений Советский патент 1977 года по МПК G06G7/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ Устройство работает следующим образом. Второй источник напряжения 2 при помоши резистора 4 определяет ток через диод 6. Величина этого тока равна отношению напряжения второго источника 2 к сопротивлению резистора 4. Ток через диод 7 равен разности между выходным током генератора тока 3 и током диода 6. В свою очередь, выходной ток генератора тока 3 является линейной функцией двух напряжений, получаемых от источников 1 и 2, При увеличении напряжения, снимаемого с источника 2, ток через диод 6 увеличивается, следовательно, ток через диод 7 должен был бы уменьшиться Однако ток через генератор тока 3 при этом также увеличивается и компенсирует этим падение тока в диоде 7. В результате ток через диод 7 перестает зависать от напряжения источника 2 и определяетс только первым источником напряжения 1. Величина этого тока пропорциональна отношению напряжения источника 1 к величине сопротивления резистора 4, Таким образом, в результате совместной работы операционного усилителя 5 и управляемого генератора тока 3 ток через диод 6 зависит только от второго источника напряжения 2 и ток через диод 7 только от первого источника напряжения Поскольку диоды 6 и 7 включены встречно между входом и выходом усилителя 5 выходное напряжение этого усилителя равно разнице падений напряжения на диодах 6 и 7, т.е. пропорционально логарифму от ношения двух напряжений источников 1 и 2. В устройстве операционный усилитель 5 выполняет две функции: является логарифмическим преобразователем для первого логарифмирующего диода б (и частично для диода 7) и одновременно форми рователем выходного напряжения. Управляемый генератор тока 3 совмес но с операхщонным усилителем 5 является логарифмическим преобразователем для второго логарифмирующего диода 7. Такое объединение функции позволяет упростить устройство, а также повысить точность его работы. Поскольку на выход операционного усилителя всегда действует разность падений напряжения на первом и втором логарифмирующих диодах 6 и 7, глубина обратной связи для усилителя 5 значительно возрастает по сравнению с прототипом. Таким образом предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения путем уменьшения погрешностей преобразования в области малых токов через логарифмйруюшд1е диоды. Предложенное устройство, кроме того, проще известного, так как может быть выполнено не более, чем на двух операционных усилителях, что ведет к дополнительному повышению точности. При этом высокое быстродействие, присущее известному устройству. со; фаняется, В результате повышается технико-автоматическая зффективность устройства, Формула изобретения Устройство для вычисления логарифма отношения двух напряжений, содержащее операционный усилитель, ко входу и выходу которого подключены одноименные электроды первого и второго логарифмирующих диодов соответственно, вторые электроды которых соединены, первый источник напряжения, , токозадаюш.ий резистор, включенный межд} выходом второго источника напряжения и входом операционного усилителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышекия точности его работы, в него введен управляемый генератор тока, выход которого соединен с объединенными электродами первого и второго логарифдшрующнх диодов, первый и второй входы управляемого генератора тока подключены к выходам первого и второго источников напряжения соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения: 1,Патент США, Ns 3878383, кл. 235183, пуб. 15.04.75 г. 2.Жилинскас Р.-П,П. Измерители отношения и их применение в радиоизмерительной технике, М., Советское радио, 1975 г., стр. 84-86, рис. 3-26 (прототип).

Т

т

-м-1

If -CZD