Устройство для логарифмированияОТНОшЕНия дВуХ НАпРяжЕНий Советский патент 1981 года по МПК G06G7/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам преобразования электрических сигналов по логарифмическому закону и может.быть использовано в вычислительных машинах. Известно устройство для логарифмир вания отношения напряжений, содержащее генераторы экспоненциальных напряжений, блоки сравнения, измеритель ную схему tl . Однако это устройство характеризуется сравнительно низким быстродействием. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для логарифмирования отношения двух напряжений, содержащее первый и второй экспоненцигшьные преобразователи, входы которых подключены ко входам устройства соединенные последовательно первый блок сравнения, триггер, выходной блок измерения, к одному входу перво го блока сравнения подключен переклю чающий контакт первого переключателя ко второму входу первого блока сравнения присоединен источнике опо ного напряжения, первый выход генер тора тактовых импульсов соединен с управляющими входами первого и вто го экспоненциальных преобразователе выходы которых подключены к первым онтактам первого и второго переключателей соответственно, второй выход триггера присоединен к управляющему входу первого переключателя,второй выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу выходного блока измерения и входу установки в исходное состояние триггера, ключевой элемент, второй блок сравнения {2 . Недостатком этого устройства является значительное время преобразования при большой величине отношения напряжений. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены формирователь сигнала смещения и делитель напряжения, причем выход формирователя сигнала смещения через ключевой элемент соединен со вторым входом выходного блока измерения, выход второго экспоненциального преобразователя подключен ко входу делителя напряжения, выход которого присоединен к первому входу второго блока сравнения и второму контакту вторрго переключателя, переключающий контакт которого соединен со вторым контактом первого переключателя, выход пер вого экспоненциального преобразовател присоединен ко второму входу второго блока сра5: ения,выход которого подключен к управляющим входам ключевого элемента и второго переключателя. На чертеже представлена функциональная схема устройства Логарифмирования отношения двух напряжений. Устройство содержит первый и второй логарифмические преобразователи I и 2f делитель 3 напряжения, первый и второй переключатели 4 и 5, первый и второй блоки 6 и 7 сравнения, источник 8 опорного напряжения, генера тор 9 тактовых импульсов, формирователь 10 сигнала смещения, триггер 11, ключевой элемент 12, выходной блок 13 измерения, первый и второй входы 14 и 15 устройства. Устройство работает следующим образом. На входы первого и второго экспо ненцисшьных преобразователей 1 и 2 поступают напряжения постоянного тока. Генератор 9 тактовых импульсов запускает первый и второй экспоненциальные преобразователи 1 и 2, выходное напряжение которых изменяется по законам U,ltl U,exp(-|l U,,ltbU2exp -i) где Ц, U г напряжения на первом и втором входах 14 и 15 устройства; - постоянная времени первого и второго экспонен циальных преобразователей. Одновременно генератор 9 тактовых импульсов устанавливает триггер 11 в исходное нулевое состояние, благодаря чему первый переключатель 4 устанавливается в положение, обеспечивающее соединение первого экспонен циального преобразователя 1 (т.е. в положение б) с первым блоком 6 сравнения, и переводится в рабочее положение выходной блок 13 измерения Во втором блоке 7 сравнения происходит сравнение по абсолютному значению выходных напряжений делителя 3 напряжения и первого экспоненциального преобразователя 1. В том случае, если выходное напряжение первого экспоненциального преобразователя 1 не превышает выходное напряжение делителя 3 напряжения, второй блок 7 сравнения переводит второй переключа тель 5 в положение б и эамака&т ключевой элемент 12. Первый блок 6 сравнения срабатывает первый раз в момент времени, когда; выполняется равенство U,exp(-Vl o (.3) где Цр - величи1{а напряжения источника 8 опорного напряжения. Из выражения (3) следует,что В этот момент времени выходной импульс первого блока сравнения перебрасывает триггер 11 в единичное состояние, в результате чего первый переключатель 4 переводится в положение II .« II Первый блок 6 сравнения второй раз срабатывает при выполнении равенства|е., i) где К - коэффициент деления делителя 3 напряжения Ин ,...,-- находим Таким образом,единичное состояние триггера 11 сохраняется на протяжении времени utrt2- 4 JKn Формирователь 10 сигнала смещения через замкнутый ключевой элемент 12 осуществляет смещение выходного сигнала устройства на величину X Sfenk, - (3) где S - крутизна преобразования выходного блока 13 измерения. Следовательно, выходной сигнгьл устройства логарифмирования отношения двух напряжений будет определяться выражением вы., Если выходным сигналом является аналоговый сигнал, то формирователь 10 сигнала смещения выполняется в виде источника, выходной сигнал которого определяется выражением (8). Если выходным сигналом должен быть цифровой сигнал, то в качестве формирователя 10 сигнала смещения используется числовой регистр с записанным числом, пропорциональным выражению (8) . Выходным блоком 13 измерения в этом случае будет счетчик импульсов с генератором опорной частоты. В случае, когда абсолютное значение выходного напряжения первого экспоненциального преобразователя 1 больше абсолютного значения выходного напряжения делителя 3 напряжения, ключевой элемент 12 остается разомкнутым и выходной блок 13 измерения работает без сигнала смещения, а его выходной сигнал пропорционален выражению (9).