Логарифмический усилитель Советский патент 1982 года по МПК G06G7/24 

(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ

I

Изобретение относится к усилительным устройствам с логарифмической ампли- туаной характеристикой и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен логарифмический усилитель, соаержаший операционные усилители, ло- логарифмующие элементы и масштабные резисторы L .

Недостатком, этого логарифмического усилителя является значительное искажение гфеобразуемого импульсного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является логарифмический усилитега,, соаержащий У усилителей-ограничителей, И аетекторов, у видеоусилителей, блок временной зацержки и сумматор 2J .

Недостатком извесгного логарифмического усилителя является искажение формы преобразуемого сигнала, выражающееся в увеличении цлительностн выходного аи- цеоимпульса при увеличении амплитуды входного сигнала.

Цель изобретения - уменьшение искажения формы преобразуемого сигнала.

Эта цель достигается тем, что в известный логарифмический усилитель, соаержащий соединенные последовательно усилителей-ограничителей, вход первого из которых является входом логарифмического усилителя, V| детекторов, вход кажаого из соединен с вькодом соотвегствуюшего усилителя-ограничителя, выход кажаого из и детекторов через соответствующий видеоусилитель подключен к соответствующему входу блмса временной задержки, выходы которого соединены со входами сумматора, введены элементы ИЛИ, формирователь импульса запрета, ключ и Ц- 1 выделителей заднего фронта импульса, причем выход каждого из и детекторов, кроме последнего, соединен с входом соответствующего из П - 1 выделителей заднего фронта импульса, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого через фор39075594

мирователь импульса запрета соецинен свременной задержки имггул1 сы поступают

угфавляюшим вхоцом ключа, вхоц которого на сумматор 9 и затем на вхоц нормальпооключен к выхоцу сумматора, выхоцно замкнутого ключа 8.

Ключа является выходом логарифмическогоОцноер менно с детекторов 2-1, 2-2, . усилителя. Причем выаели.тель заднего фронта импульса содержит соединенные последо вательно дифференцирую1чую цепь, ограничитель, эмиттерный повторитель, триг гер Шмитта, вход дифференцирующей цепи является входом выделителя заднего фронта импульса, а выхоцом которого является, выход триггера Шмигта. На фиг, 1 изображена функциональная схема логарифмического усилителя на фиг. 2 - функциональная схема выце- лигеля заднего фронта импульса. Логарифмический усилитель содержит усилитель-ограничитель 1-1, 1-2,..., I- М , детектор 2-1, 2-2,..., 2-Й, вы целитель 3-1,3-2,..., )-1) заднего фронта импульса, видеоусилитель 4-1, 4-2,..., 4-И , блок 5 временной задержки, элемент ИЛИ б,формирователь 7 импу са запрета, ключ 8,сумматор 9, вход 10 и выхоц 11 логарифмического усилителя, дифференцирующая цепь 12, ограничител 13, эмиттерный повторитель 14, триггер Шмитта 15, вход 16 и выход 17 выделителя заднего фронта импульса. . Логарифмический усилитель работает следующим- образом. На вход Ю поступает сигнал с ам- птщтудой, соответствующей рабочему участку, например, первого усилителяограничителя 1-1. При этом остальные усилители-ограничители 1-2, 1-V1 рабо тают за гфецелами линейного участка амплитудной характеристики, т.е. в режиме ограничения перегрузки, и вьосодн видеоимпугазсы с Каждого из них расши- рены по отношению к длительности сигн ла на входе Ю. Сильнее перегружен последний усилитель-ограничитель 1-Й, который раньше всех входит в режим насыщения, так как аля него коэффициент усиления тракта максимальный сле довательно, наибольшее искажение форм сигнала в нем - больше всего расширен выходной импульс. Усиленные импульсы поступают на детекторы 2-1, 2-2,..., 2-И , затем на видеоусилители, служащие для согласования с блоком 5 временной задержки. В блоке 5 временной задержки компенсируются задержки передних фронтов импульсов с усилителей-ограничителей 1-1, 1-2 1-V1. С выходов блока 5 ..., 2-У расширенные импульсы поступают через выделители 3-1, 3-2,..., 3-() заднего фронта импульса на входы элемента ИЛИ 6 и через него на вхос. формирователя 7 импульса запрета. Фор ми- рователь 7 импульса запрета вырабат.ьюает прямоугольный импульс с длительностью, равной разности между длитегьнос- тями расширенного выходного импульса и входного импульса. Запуск формирователя 7 импульса запрета производится каждым выселенным задним фронтом импульса. Поскольку все усилители-ограничители 1-1, 1-2,..,, 1-И идентичны и уровни в ограничение оаинаковы, то уровень запуска формирователя 7 импульса запрета выбирается равным началу отсчета выходного напряжения с ка;кдого из них. С выхода формирователя 7 импульса запрета импульс с длительностью, равной величине приращения за счет расширения (искажения формы) поступает на управляющий входключа 8, запрещ ая прохождение на вход 11 приращение расширенного импульса. В результате на- выходе 11 во всем диапазоне входных сигналов длительность ям пульса равна длительности импульса на входе Ю. Таким образом, предлагаемый логарифмический усилитель по сравнению с иэвестным характеризуется более точным воспроизведением формы преобразуемого сигнала. Формула изобретения I, Логарифмический усилитель, содержащий соециненные последовательно Ц усилителей-ограничителей, вхоц первого из которых является входом логарифмического усилителя, И детекторов, вхоц каждого из которых соединен с выхоцом соответствующего усилите ля-ограничителя, выход каждого из Ц детекторов через соответствующий видеоусилитель поцклочен к соответствующему входу блока временной- задержки, выходы которого соецинены со входами сумматора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажения формы преобразуемого сигнала, в него введены элемент ИЛИ, формирователь импульса запрета, ключ и У)-I вьшелителей зацнего фронта импульса, причем выхоп кажаого из У цетекторов, кроме послеанего, соеаинеи с входом соответствующего изу)-1 вьшелитепей зацнего фронта импульса, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, выхоц которого через формирователь импу/ьса запрета соединен с управляющим входом ключа, вход Которого подключен к выходу сумматора, выход Ключа является выходом логарифмического усилителя. 2. Усилитель по п. 1,о т л и ч а ю щ и и с я тем, что выделитель заднего фронта импульса содержит соединенные последовательно дифференцирующую цепь, 9 9 ограничитель, эмиттерный повторитель, триггер Шмитта, вход дифференцирующей цепи яв/ыется входом выделителя заднего фронта импульса, а выходом которого является выход триггера Шмитта. Источники .информации, принятые во внимание при 1.Патент Великобритании W 1437565, кл. G4 G, опублик. 1976 2.Крылов Г. М. и др. Проекгирова.ние логарифмических усилителей с непрерывным детектированием сигнала, Энергия , 1970, с. 12-14, рис. 3 (прототип).

ю