Логарифмический преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G7/24 

{5) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для преобразова ния электрических сигналов по логарифмическому закону, и может быть ис пользовано в аналоговых вычислительных машинах. Известен логарифмический преобразователь, который содержит усилители логарифмические элементы, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов tn. Однако известный логарифмический преобразователь позволяет преобразовывать входные сигналы в малом диапазоне их величин. Наиболее близким к предлагаемому является логарифмический преобразова тель, содержащий усилитель с управляемым коэффициентом передачи, блок деления и вычитающий блок t23. Недостатком известного логарифмического преобразователя также является работа в ограниченном диапазоне величин входных сигналов. Цель изобретения - расширение динамического диапазона входных сигналов. Указанная цель достигается тем, что логарифмический преобразователь, содержащий усилитель с управляемым коэффициентом передачи, блок деления и вычитакядий блок, причем выход усилителя с управляемым коэффициентом передачи соединен с первым входом блока деления, введены перемножитель и источник опорного напряжения, причем выход блока деления подключен к первому входу перемножителя, выход которого соединен с первым входом вычитающего блока, информационный вход усилителя с управляемым коэффициентом передачи подключен ко вторым входам блока деления и пбремножителя, выход источника опорного напряжения соединен со вторым входом вычитающего блока, выход которого подключен к управляющему входу усилителя с управляемым коэффициентом пере39дачи, информационный вход усилителя с управляемым коэффициентом передачи является входом логарифмического пре образователя, выходом которого является выход усилителя с управляемым коэффициентом передачи. Блок деления содержит первый и второй дифференцирующие элементы и аналоговый делитель, выходы первог и второго дифференцирующих элементов соединены со входами аналогового делителя, выход которого является вы содом блока деления, входы первого второго дифференцирующих элементов являются соответственно первым и вто рым входами блока делений. На фиг. 1 изображена функциональная схема логарифмического преобразователя; на фиг. 2 - то же, блока деления. На схемах обозначены вход 1 логарифмического преобразователя , усилитель 2 с управляемым коэффициентом передачи, блок 3 деления, перемножитель , вычитающий блок 5 источник опорного напряжения, выход 7 логарифмического преобразователя, первый и второй дифференцирующие Элементы 8 и 9 аналоговый делитель 10, первый и второй входы 11 и 12 и выход 13 блока 3 деления. Логарифмический преобразователь работает следующим образом. Сигнал со входа 1 (.напряжение аргумента) усиливается усилителем 2с управляемым коэффициентом передачи и дифференцируется вторым дифференцирующим, элементом 9. Выходной сигнал усилителя 2 также дифференцируется первым ди()ференцирующим элементом 8. На .выходе аналогового делителя 10 формируется сигнал отношения выходных сигналов первого и второго дифференцирующих элементов 8 и 9« который представляет собой производную выходного сигнала усигителя 2 по его входному сигналу. В перемножи теле осуществляется перемножение выходного сигнала блока 3 деления и входного. Выходной сигнал перемножителя k сравнивается в вычитающем бло ке 5 с опорным единичным напряжением источника 6 опорного напряжения. Выходной сигнал вычитающего блока 5 управляет коэффициентом передачи уси лителя 2 в зависимости от разности сравниваемых сигналов, обеспечивая логарифмическую зависимость выходного сигнала от входного. 4 В предлагаемом логарифмическом преобразователе производится следующая взаимосвязанная последовательность действий., Усилитель 2 нелинейно усиливает сигнал со входа 1, на выходе усилителя 2 формируется сигнал .у К(дир).Х, (О где X - сигнал на входе 1; (AUp)- коэффициент передачи усилителя 2; лУр- разностный сигнал с выхода вычитающего блока SБлок 3 деления формирует сигнал dv При дтом, когда сигнал на выходе 7 равен у 1пх, выполняется условие У (1пх)х . Перемножитель 4 формирует сигнал, равный П у1х . (5) При этом, когда сигнал на выходе 7 равен логарифму сигнала на входе 1, выполняется условие .Ci), в результате выражение (5) становится равным 1, Вычитающий блок 5 сравнивает сигнал перемножителя с единичным опорным напряжением и на его выходе формируется, разность опорного напряжения и выходного напряжения перемножителя 4. Изменением коэффициента; усиления усилителя 2 разностным сигналом вычитающего блока 5 обеспечивается преобразованиеу 1п(х). (6) Изменяя величину опорного напряжения источника 6 опорного напряжения, можно получить логарифмическое преобразование с любым основанием. Предлагаемый логарифмический преобразователь позволяет обеспечить логарифмическое преобразование быстроизменяющихся электрических сигналов в широком динамическом диапазоне их величин. Формула изобретения 1. Логарифмический преобразователь, содержащий усилитель с управляемым коэффициентом передачи, блок деления и вычитающий, блок, причем выход усилителя с управляемым коэффициентом передачи соединен с первым входом блока деления, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона входных сигналов, в него введены перемножитель и источник опорного напряж ния, причём выход блока деления подключен к первому входу перемножителя-, выход которого соединен с первым входом вычитающего блока, ин(1юрмационный вход усилителя с управляемым коэффициентом передачи подключен ко вторым входам блока деления и перемножителя, выход источника опорного напряжения соединен со вторым входом вычитающего блока, выход которого . подключен к управляющему входу усили теля с управляемым коэффициентом передач, и информационный гход уси- лите11Я с управляемым коэффициентом передачи является входом логарифмического преобразователя, выходом ко/ 0-1

Г

6 -J 6.-6 торого является выход усилителя с управляемым коэффициентом передами 2. Преобразователь по п. 1, о т личающийся тем, что блок деления содержит первый и второй дифференцирующие элементы и аналогрвый делитель, выходы первого и вторЬго дифференцирующих элементов соедииены со входа(«1 аналогового делителя, выход которого является выходом блока деления, входа первого и второго № фференцирующих элементов являются соответственно первым и вторым входами блока деления. Источники информации, принятые во вникание лри экспертизе 1.Патент США № 381101J8, кл. , опублик. 197. 2.Патент США № 3710089, кл. 235-193, опубпик. 1973 (протоТИП). Чо