Экспоненциальный частотный преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G06G7/24 

(54) ЭКСПОНЕНЦИ.ЛЛЬНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к частотным электронным преобразователям с экспоненциальной характеристикой и может быть использовано в аналого-цифровых вычислительных устройствах.

Известен функциональный преобразователь частоты, содержащий следящий генератор частоты, первый и второй частотноуправляемые делители напряжения и усилитель постоянного тока 1.

Однако это устройство имеет сложную структуру для воспроизведения показателей зависимости частоты выходного сигнала от частоты входного сигнала вследствие значительных трудностей построения частотноуправляемых делителей напряжения, функционирующих по показательному закону. Кроме того, в схеме имеется усилитель постоянного тока без жесткой отрицательной обратной связи с большим коэффициентом усиления, что накладывает дополнительные трудности на стабилизацию всего устройства.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является экспоненциальный преобразователь, который содержит два логарифмирующих диода, аноды которых объединены и подключены к выходу дифференциального усилителя тока, катод первого логарифмирующего диода соединен с выходом источника входного напряжения, а катод второго логарифмирующего диода соединен со входом операционного усилителя с токоизмерительным резистором в цепи обратной связи, и источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом управляемого генератора тока, выход которого соединен с первым входом дифференциального .усилителя тока 2. Кроме того, этот преобразователь содержит преобразователь напряжения в ток.

Однако этот преобразователь имеет невысокую точность.

Цель изобретения - повышение точности.

Это достигается тем, что экспоненциальный частотный преобразователь содержит

преобразователь частоты в напряжение и управляемый генератор частоты, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, а выход является выходом преобразователя и соединен со входом преобразователя частоты в напряжение, выход которого соединен со вторыми входами управляемого генератора тока и дифференциального усилителя тока.

На чертеже приведена функциональная схема экспоненциального частотного преобразователя.

Экспоненциальный частотный преобразователь содержит источник 1 входного напряжения, первый 2 и второй 3 логарифмирующие диоды, операционный усилитель 4, токоизмерительный резистор 5, управляемый генератор 6 частоты, преобразователь 7 частоты в напряжение, источник 8 опорного напряжения, управляемый генератор 9 тока, дифференциальный усилитель 10 тока.

Экспоненциальный частотный преобразователь работает следующим образом.

Благодаря тому, что первый 2 и второй 3 логарифмирующие диоды, операционный усилитель 4, управляемый генератор 6 частоты, преобразователь 7 частоты в напряжение, управляемый генератор 9 тока и первый вход дифференциального усилителя 10 тока образуют первый контур следящей системы автоматического регулирования, всякое изменение тока через логарифмирующий диод 2 за счет изменения напряжения с выхода источника 1 входного напряжения ведет к пропорциональному изменению тока через логарифмирующий диод 3 таким образом, чтобы разность этих токов в суммирующей точке между логарифмирующим диодом 2 и логарифмирующим диодом 3 поддерживалась постоянной, определяемой величиной опорного напряжения, снимаемого с источника опорного напряжения 8. Ток, протекающий через логарифмирующий диод 3 и токоизмерительный резистор 5 изменяется по показательному закону в зависимости от изменения напряжения с выхода источника 1 входного напряжения. Следовательно, выходное напряжение операционного усилителя 4 будет экспоненциальным и частота выходного сигнала, снимаемого с управляемого генератора 6 частоты, имеющего линейную характеристику, бедет также изменяться по показательному закону. Второй контур автоматического регулирования, образованный вторым входом дифференциального усилителя 10, вторым 3 логарифмирующим диодом, операционным усилителем 4, управляемым генератором 6 частоты, преобразователем 7 частоты в напряжение, служит для увеличения глубины отрицательной обратной связи всего устройства.

Введение в функциональную схему экспоненциального частотного преобразователя дополнительной обратной отрицательной связи с выхода преобразователя 7 частоты в напряжение на второй вход дифференциально повыщает устойчивость работы всего устройства в целом.

Формула изобретения

Экспоненциальный частотный преобразователь, содержащий два логарифмирующих диода, аноды которых объединены и подключены к выходу дифференциального усилителя тока, катод первого логарифмирующего диода соединен с выходом источника входного напряжения, а катод второго логарифмирующего диода соединен со

5 входом операционного усилителя с токоизмерительным резистором в цепи обратной связи, и источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом управляемого генератора тока, выход которого соединен с первым входом дифференциального усилителя тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит преобразователь частоты в напряжение и управляемый генератор частоты, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, а выход является выходом преобразователя и соединен со входом преобразователя частоты в напряжение, выход которого соединен со вторыми входами управляемого генератора тока и диф0 ференциального усилителя тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1969, с. 149-151, рис. 84 а.

КЛ.2 G 06 G 7/24, 1977, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.