Логарифмический преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G7/24 

1

Изобретение относится к устройствам преобразования электрических сигналов по логарифмическому закону и моможет быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

По основному авт. св. № известен логарифмический преобразователь, содержащий триггер, к выходам которого подключены входы запуска первого и второго генераторов ю экспоненциального напряжения, выход первого генератора экспоненциального напряжения подключен к первым входам первого и второго блоков сравнения, выход второго генератора экспоненци- 15 ального напряжения подключен к первым входам третьего и четвертого блоков сравнения, вторые входы -второго и третьего блоков сравнения соединены с источником опорного напря- 20 жения, вторые входы первогои четвертого блоков сравнения соединены и являются входом логарифмического преобразователя, выходы второго и .тре-.

тьего блоков сравнения соединены со входами триггера, выходы первого и четвертого блоков сравнения подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы,которых соединены со входами запуска второго и первого генераторов экспоненциальных напряжений, соответственно, а выходы первого и второго элементов И соединены со входами элемента

ИЛИ т.

Недостатком известного логарифмического преобразователя является низкая точность при работе в большом диапазоне входного сигнала.

Цель изобретения - повышение точности работы в широком диапазоне входного сигнала.

С этой целью влогарифмический гГре-, образователь введены п усилителей, две группы дополнительных блоков сравнения по п блоков каждая, две группы дополнительных элементов И по п элементов каждая,счетчик импульсов и дешифратор, причем усилители соединены последовательно, вход перв го из п усилителей подключен ко входу логарифмического преобразователя, первые входы п дополнительных блоков сравнения первой группы соединены с выходом первого генератора экспоненциального напряжения, первые входы п дополнительных блоков:;сравнения ,втррой группы соединены с выходом вт рого генератора экспоненциального напряжения , выход каждого из п усилителей подключен ко вторым входам двух дополнительных блоков сравнения соответственно из первой и второй групп, выход каждого дополнительного блока сравнения, первой и второй групп соединен с первым входом соответствующего дополнительного элемента И. из первой и второй групп, вход запуска первого генератора экспоненциального напряжения подключен ко в вторым входам дЬполнительных элементов И второй группы, вход запуска второго генератора экспоненциального напряжения подключен ко вторым входам дополнительных элементов И первой группы, вход счетчика импульсов подключен к выходу второго блока сравнения, выходы счетчика импульсов соединены со входами дешифратора, первый выход которого подключен к третьим входам первого и второго элементов И, второй и последующие из п+1 выходов которого подключены к третьим входам соответствующих дополнительных элементов И из первой и второй групп, выходы всех дополнительных элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного логарифмического преобразователя.

Преобразователь содержит усилители 1, .1, ...,1р, триггер 2, первый 3 и второй k генераторы экспоненциальных напряжений, источник 5 опорного напряжения, 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 блоки сравнения, и первый 10 и второй 11 элементыи, элемент ИЛИ 12, вход 13 и выход 1ч логарифмического преобразователя, дополнительные блоки 15-) i .15-) , . . 15п сравнения первой группы, дополнительные блоки 16,,160,... 1бп сравнения второй группы, дополнительные элементы И 17, 1/17k, первой группы, дополнительные

элементы И 1.8, 18-2,..., 18 „ второй группы, счетчик 19 импульсов и дешифратор 20.

Логарифмический преобразователь5 работает следующим образом.

При переходе триггера 2 в нулевое состояние второй генератор k экспоненциального напряжения начинает восстанавливать напряжение до

0 максимального значения, а первый генератор 3 экспоненциального напряжения начинает вырабатывать экспоненциально убывающее напряжение. Когда напряжение на выходе перво5 го;тенератора 3 экспоненциального напряжения достигает значения опорного напряжения, срабатывает второй блок 7 сравнения и триггер 2 переводится в единичное состояние,

0 в результате чего второй генератор 4 экслоненциального напряжения начинает вырабатывать экспоненциально убывающее напряжение, а первый генератор 3 экспоненциального

5 напряжения восстанавливает Напряжение. Когда напряжение второго генератора k экспоненциального напряжения упадет до уровня опорного напряжения, третий блок 8 сравнения

0 возвратит триггер 2 в нулевое состояние. Этим обеспечивается автоколебательный режим работы, а частота

импульсов на выходе триггера 2 равна

f D-.

()(

где f, постоянные времени соответственно первого 3 и вто- рого k генераторов экспоненциальных напряжений; UQ - максимальное значение экспоненциальных напряженийt Е - напряжение источника 5

опорного напряжения. Коэффициенты усиления усилителей 1, 1 равны между собой и динамическому диапазону первого 3 и второго Ц генераторов экспоненциальных напряжений

K-.-i. Е

с помощью счетчика 19 импульсов и дешифратора 20 происходит последовательное, попарное, синхронное с работой первого 3 и второго j генераторов экспоненциальных напряжений включение всех элементов И, на выходах которых пояапяются импульсы с длительностью, равной длительности 5 .. импульса на соединенном с данным эл ментом И выходе триггера 2 з том сл чае, если напряжение на входе соединенного с данным элементом И блок сравнения меньше опорного уровня. И появляются импульсы длительностью пропорциональной In к-и ® номер усилителя, выходное напряжени которого подадает в диапазон экспо ненциального напряжения), если напряжение на выходе соединенного с данным элементом И блоке сравнения попадает в диапазон экспоненциаль,ных напряжений. Среднее напряжение на выходе 1 пропорционально коэффициенту заполнения последовательности импульсов на этом выходе: EnUg -gnUo v(ene -KnUo) где V - объем счетчика 19 импульсов Динамический диапазон логарифмического преобразователя равен К , т.е. в предлагаемом логарифмическом преобразователе, по сравнению с известным, генераторы Экспоненциальных напряжений и блоки сравнения работают в более узком диапазоне напряжений, за счет чего повышена точност работы в широком диапазоне изменения входного сигнала. Формула изобретения Логарифмический преобразователь по авт. св. № , отличаю щийся тем, что, с целью повышения точности работы в широком диапазоне входного сигнала, в него в введены п усилителей, две группы дополнительных блоков сравнения по п блоков каждая, две группы дополнительных элементов И по п элементов каждая, счетчик импульсов и 556 дешифратор, причем усилители соеди.;нены последовательно, вход первого из п усилителей подключен ко входу логарифмического преобразователя, первые входы п дополнительных блоков сравнения первой группы соединены с выходом первого генератора экспо- ненциального напряжения, первые входы п дополнительных блоков сравнения второй группы соединены с выходом, второго генератора экспоненциального напряжения, выход каждого из п усилителей подключен ко вторым входам двух дополнительных блоков срезнения cooTBejcTBeHHo из первой и второй групп, выход каждого дополнительного блока сравнения первой и втЬ- рой групп соединен с первым входом соответствующего дополнительного элемента. И из первой и второй групп, вход запуска первого генератора экспоненциального напряжения подключен ко вторым входам дополнительных элементов И второй группы, вход запуска второго генератора экспоненциального напряжения - ко вторым входам дополнительных элементов И первой группы, вход сметчика импульсов - к выходу второго блока сравнения, выходы счетчика импульсов соединены со входами дешифратора, первый выход которого подключен к третьим входам первого и второго элементов И, второй и последующие из п+1 выходов которого подключены к третьим входам сойтветствующих дополнительных элементов И из первой и второй групп, выходы всех дополнительных элементов И соединены с соответствующими входами элемента .ИЛИ. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М , кл. G Об G 7/2Ч, 1978 (прототип).

.,. I 1

J

I)

/

/I

lUJ .

8,