Логарифмический преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G06G7/24 

(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к устройствам преобразования аналогового сигнала по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

ilo основному авт. св. 752372 известен логарифмический преобразователь, содержащий логарифмирующий элемент, коммутатор, первыйВХОД которого соединен со входом логарифмического преобразователя, а второй вход подключен- к источнику постоянного напряжения, к управляющему входу коммутатора присоединен первый выход генератора коммутирующих импульсов, соединенные последовательно полосовой фильтр и синхронный детектор, выход которого является выходом логарифмического преобразователя, к управляющему входу синхронного детектора подключен второй выход генератора коммутирующих импульсов, соединенные последовательно высокочастотный генератор, . модулятор, сумматор, соединенные пocпeдoвaтeльнq полосовой усилитель, ключевой детектор, блок автоматической регулировки усиления, выход коммутатора подключен к дополнительному Bxojciy модулятора и второму входу сумматора, выход которого присоё динен ко входу логарифмирующего элемента, выход логарифмирующего элемента срединен со входом полосового усилителя и с сигнальным вхо-. дом блока автоматической регулировки усиления, вьаход которого подк.ш)чен ко входу полосового фильтра 1.

10

Недостатками этого логарифмического преобразователя являются недостаточная точность и стабильность амплитудной характеристики, что обусловлено зависимостью формы началь15ного участка этой амплитудной характеристики (в области малых напряжений) от изменений окружающей температуры и смещения рабочей точки (дрейфа) операционного усилителя,

20 входящего в состав логарифмирующего элемента. В этом логарифмическом преобразователе обеспечивается стабильность характеристики преобразования лишь в области средних и боль25ших входных преобразуемых напряжений, поскольку компенсируется общее смещение характеристики, обусловленное температурными изменениями обратного тока логарифмирующего диода, и изменение наклона )ftoB

характеристики, вызванное температурными изменениями постоянного диода.

Цель изобретения - повышение точности работы.

Поставленная цель достигается тем, что. в логарифмический преобразователь введены блок вычитания и дополнительные ключевой детектор и источник постоянного напряжения, причем выход дополнительного источ 1икапостоянного напряжения подключен к третьему входу коммутатора, выходы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим входам блок вычитания, выход которого соединен с управляющим входом логарифмирующего элемента, выход полосового усилителя подключен ко входу дополнительного ключевого детектора, управляющие входы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединен к соответствующим выходам генератора коммутирующих импульсов.

Причем логарифмирующий элемент содержит операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключе анод логарифмирующего диода, катод которого является выходом логарифмирующего элемента и через токозадающий резистор соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый и второй масштабные резисторы подключен к сигнальному и управляющему входам логарифмирующего элемента соответственно

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого логарифмического преобразователя; на фиг. 2 структурная схема .логарифмирующего элемента.

Схема содержит логарифмирующий элемент 1, коммутатор 2, вход 3 логарифмического преобразователя, источник 4 постоянного напряжении, генератор 5 коммутирующих импульсов, полосовой фильтр 6, синхронный детектор 7, выход 8 логарифмического преобразователя, высокочастотный генератор 9, модулятор 10, cy /Jмaтop 11, полосовой усилитель 12, ключевой детектор 13, блок 14 автоматической регулировки усиления, дополнительный источник 15 постоянного напряжения, дополнительный ключевой детектор 16, блок 17 вы гатания, операционный усилитель. 18, логарифмирующий 19, токозадающий резистор 20 и масштабные резисторы 21 и 22.

Логарифмический преобразователь работает следующим образом.

Коммутатор действием генератора 5 коммутирующих импульсов поочередно производит коммутацию входного напряжения, приложенного к входу 3, и вспомогательных напряжений, вырабатываемых дополнительным источником 15 постоянного напряжения и

источником 4 постоянного напряжения, первое из которых находится в област максимума,а второе - в области минимума отношений наклонов квазилогарифмической и логарифмической характеристик .В модуляторе 10 производится модуляция по амплитуде синусоидального напряжения вырабатываемого высокочастотным генератором 9, прямо пропорционального напряжению, поступающему с выхода коммутатора 2. Сумматор 11 суммирует переменное напряжение с выхода модулятора 10 и выходное напряжение коммутатора 2. Указанная сумма обрабатывается логарифмирующим элементом 1 Полосовой усилитель 12 выделяет переменное напряжение с выхода логарифмирующего элемента 1. На выходе ключевого детектора 13 вырабатывается напряжение прямо пропорциональное амплитуде переменного напряжения на выходе полосового усилителя 12 в момент прохождения через логарифмирующий элемент 1 напряжения источника 4 постоянного напряжения, а на выходе дополнительного ключевого детектора 16 - в момент прохождения напряжения от дополнительного источника 15 постоянного напряжения.

Разность выходных напряжений ключевого детектора 13 и дополнитель- ного ключевого детектора 16 после формирования и усиления в блоке 17 вычитания поступает на управляющий вход логарифмирующего элемента 1 для стабилизации начального участка квазилогарифмической характеристики логарифмического преобразователя.

Блок 14 автоматической регулировки усиления изменяет амплитуду напряжения низкочастотной составляющей напряжения на выходе логарифмирующег элемента 1 обратно пропорционально величине выходного напряжения ключевого детектора 13.

Полосовой фильтр 6 пропускает гармонику сигнала с частотой напряжения генератора 5 коммутирующих импульсов

Достоинством предлагаемого логарифмического преобразователя является повьииение точности и стабильности преобразования на начальном участке амплитудной характеристики, что позволяет уменьшить на порядок и более минимальную амплитуду входного преобразуемого напряжения.

Формула изобретения

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 752372 по заявке 2646465/18-24, кл. G Об G 7/24, 13.07.78.