Логарифмический преобразователь тока в напряжение Советский патент 1982 года по МПК G06G7/24 

(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА В НАПРЯЖЕНИЕ

I

Изобретение относится к преобразователям электрических сигналов по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен логарифмический преобразователь, содержащий операционный усилитель, между инвертирующим входом и выходом которого включен логарифмирующий диод 1 .

Недостаток устройства низкая точность работы при больших уровнях входного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является логарифмический преобразователь тока в напряжение, содержащий операционный и масштабирующий усилители и логарифмирующий диод 2.

Недостаток такого устройства - сравнительно низкая точность работы при больших уровнях рабочих токов вследствие влияния объемного сопротивления логарифмирующего диода

Цель изобретения - повышение точности работы.

Указанная цель достигается тем, что в известном логарифмическом преобразователе тока в напряжение, содержащем операционный

и масштабирующий усилители и логарифмирующий диод, один электрод которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, являющимся входом логарифушческого преобразователя тока в напряжение, выходом которого является выход операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход операционного усилителя подключен ко входу масштабирующего усилителя,

to выход которюго соед1шен со вторым злектродом логарифмирующего диода, а масштабирующий усилитель содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый масштабные резисторы и операционный усилитель, причем пер«Sвый вывод первого масштабного резистора является входом масштабирующего усилителя, второй вывод первого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом

20 операционного усилителя, к выходу которого подключены первые выводы третьего и пятого масштабных резисторов , второй вывод третьего масштабного резистора соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и первым выводом четвертого масштабного резистора, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод второго масштабного рези тора соединен со вторым выводом пятого , масштабного резистора и является выходом масштабирующего усилителя. На чертеже изображена функциональная схема логарифмического преобразователя тока в напряжение. Устройство содержит операшюнный и масштабирующий усилители 1 и 2, логарифмирующий диод 3, шину 4 нулевого потенциала, вход 5 и выход 6 логарифмического пре образователя тока в напряжение, первый, вто ,рой, третий, четвертый и пятый масштабные резисторы 7-11, операционный усилитель 1 Логарифмический преобразователь тока в напряжение работает следующим образом. Входной ток, поступающий на вход 5, отрабатывается операционным и мастабирующ усилителем 1 и 2 и на выходе масштабирую щего усилителя 2 формируется такое выход ное напряжение, что входной ток протекает через логарифмирующий диод 3. В зтом случае напряжение на выходе второго усилителя 2 равно и.Ч/п.г, j(j с А где Чт - температурный потенциал; зх входе 5; 3(3 - обратный ток логарифмирующего диода 3; Y - объемное сопротивление базы лог рифмирующего диода 3. Напряжение на выходе масштабирующего усилителя 2 и выходе 6 связаны зависимостью)C и.и„.. .Wi4vi))4 т . 1 сопротивления первого, второго, третьего, четвертого и пятого масщтабных резисторо 7-11 соответственно. При выполнении условия RjiVO , что ) V )Cli S к Из выражения (4) следует, что напряжение иа выходе 6 не зависит от величины 4 объемного сопротивления логарифмирующего диода 3. Таким образом, предложенный логарифмический преобразователь тока в напряжение по сравнению с известным обладает более высокой точностью работы в области больших входных токов благодаря практически полной компенсации объемного сопротивления логарифмирующего даода 3. Формула изобретения 1.Логарифмический преобразователь тока в напряжение, содержащий операционный и масщтабирующий усилители и логарифмирующий диод, один злектрод которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, являющимся входом логарифмического преобразователя тока в напряжение, выходом которого является выход операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соеданен с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повьпцеиия точности, выход сшерационного усилителя подключен ко входу масштабирующего усилителя, выход которого соединен со вторым электродом логарифмирующего диода. 2.Преобразователь по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что маси1табирующий усилитель содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый масштабные резисторы и операционный усилитель, причем первый вывод первого масштабного резистора является входом масштабирующего усилителя, второй вьгеод первого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, к выходу которого подключеиы первые выводы третьего и пятого масштабных резисторов, второй вывод третьего масштабного резистора соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и первым выводом четвертого масщтабного резистора, второй вывод которого подключеи к цшне нулевого потенциала, второй вывод второго масштабного резистора соединеи со вторым выводом пятого масштабного резистора и является выходом масштабирующего усилителя. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1. Справочник по нелинейным схемам. Под ред. Д. Шейнголда. Мир, 1977, с. 182, фиг. 3.1.1. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2767789, кл. G 06 G 7/24, 1979 (прототип).

А