Логарифмический усилитель Советский патент 1977 года по МПК G06G7/24 

Изобрегенне опюсится к области усилительной техники и может быть использовано н аиало1-овых вычислительных машинах. .

Известен логарифмический усилитель, содержащий усилительные блоки, логарифмирую 1ИИЙ элемент, термозависимый резистор 1.

Наиболее близким к изобретению является логарифмический усилитель, содержащий логарифмирующий элемент и элемент термокомненсации, входы которых подключены через токоограиичительиый резистор к выходу уеилительного блока, выход л(1гарифмирующего элемента соединен с инвертирующим входом усилительного блока и через развязывающий резистор - с входом логарифмического усилителя, выход усилительного блока через масщтабируюохнй резистор нрисоединен к инвертиру1ои1ему входу масштабного усилителя, к иеинвертирующему входу которого подключен выход элемента термокомпенсации, к неинвертирующему входу усилительного б.юка присоединен блок установки нулевого уровня 2. Оба эти устройства имеют сравнительно низкую точность.

Целью язобретеиня является повышение точности работы в широком диапазоне величин нход(-юго сигнала.

Дост.1гаетгя это le.M, что в предложен н 1Й лога Г1лЬмичес.;;й усилитель введен комненсирующии резистор, подключенный между неинвертирующим входом и выходом масн1табного усилителя.

На чертеже дана структурная схема логарифмического усилителя.

В ее состав входит развязывающий резистор 1, усилительный блок 2, логарифмирующий элемент 3, токоограничительный резистор 4, блок 5 установки нулевого уровня, элемент термокомненсании 6, масштабный усилитель 7, компенсирующий резистор 8, масн табируюни1Й резистор 9. Вход логарифмического усилителя обозначен цифрой 10, а выход-цифрой II.

Принцип работы объекта заключается в изменении падения напряжения на логарифмирующ.ем элементе 3, пропорционально логарифму протекающего через него тока, задаваемого развязывающим резистором 1 н входным напряжением. На вход логарифмического усилителя 0 через развязывающий резистор 1 «нодается логарифмируемое напряжение положительной иолярности. Это напряжение создает на инвертирующем входе усилительного блока 2 дополнительное смещение, которое усиливается им, подается через токоограннчнтельный резистор 4 на вход логарифмирующего элемента 3, и на входе усили гельного блока 2 появляется напряжение cnriia,Ta обратной связи, иротивоположкое no знаку входному. Оно вычитается из входного так, что потенциал на входе усилительного блока 2 оказыэается снова равным первоначальному, устанавлнваемому заранее блоком 5 установки нулевого уровня. Но при этом напряженне в точке соединения логарифмирующего элемента 3 и токоограничительного резистора 4 будет изменено на величину, пропорциональную логарифму протекающего дополнительного тока и, следовательно,входного напряжения.

При появлении выброса отрицательного входного напряжения прохождение сигнала аналогично описанному, а логарифмирование осуществляется также логарифмирующим элементом 3, имеющим двустороннюю проводимость.

Прологарифмированное входное напряжение подается через элемент термокомпенсации на неинвертирующий вход масштабного усилителя 7, обеспечивающего перевод коэффи циента логарифмирования от параметрического, присущего логарифмирующему элементу, до требуемого в соответствии с условиями применения объекта.

Причем, включение компенсирующего резистора 8 между неинвертирующим входом и выходом масштабного усилителя 7 обеспечивает постоянство тока через элемент термокомпенсации 6 при изменении выходного напряжения масщтабного усилителя 7 так, что ток через элемент термокомпенсации 6 всегда близок или равен установочному, и компенсационное действие элемента термокомпенсации 6 постоянно при любых значениях входного и выходного напряжений и определяется выбором величины сопротивления компенсирующего резистора 8.

Благодаря этому обеспечивается компенсация падения напряжения на логарифмирующем элементе 3 н элементе термокомпенсации б и исключение их влияния на линейность логарифмирования при изменениях входного и выходного напряжений логарифмического усилителя, что существенно расщиряет динамический диапазон точного логарифмирования. n jKHMo этого, обеспечение близких начальных режимов работы логарифмирующего элемента 3 н элемента термокомпенсации 6 существенно снижает температурный дрейф выходного напряжения логарифмического усилителя, особенно при использования в 9Лсм; гГ вх 3 и б однотипных транзисторов.

Формула изобретения

Логарифмический усилитель, содержащм логарифмирующий элемент и элемент терк. компенсаиии, входы которых подключены чере;TOKOorpaHHMHTejibiJbifl резистор к выходу усили тельного блока, выход логарифмирующего.элеp/ieisra соединен с инвертирующим входом усилительного блока и через развязывающий резисгор - с входом логарифмического усилителя, выход усилительного блока через масштабирующий резистор присоединен к инвертирующему входу масштабного усилителя, к неинвертирующему входу которого подключен выход элемента термокомпенсации, к неинвертирующему входу усилительного блока присоединен блок установки нулевого уровня, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы в широком диапазоне величин входного сигнала, в него введен компенсирующий резистор, цодключенный между неинвертирующиы входом и выходом масштабного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I. Патент США № 3700918, кл. 307-230, 1972:

2. Шилов В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре, «Советское радио, 1974, с. 160-162, рнс. 4. 33.

..

-011