Логарифмический преобразователь

 

-ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий п усилителей, первую и вторую группы из V +2 бгюков сравнения в каждой группе, первую и вторую группы из

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) З(я) 6 06 G 7/24

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PCH0MV. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАФ СТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3443822/1 8-24 (22} 24.05.82 (46) 15. 10.83. Бюп. № 38. (72) О. Э. Бокмепьдер (53) 681.335 (088.8) (56) 1. Патент Японии № 48-32927, кп, 97(8)В32, опубпик. 1973.

2. Авторское свидетепьство СССР по заявке № 3263303/24, кп. G 06 G 7/24, 1981 (прототип). (54) (57) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБ».

РАЗОВАТЕЛЬ, содержащий и усипитепей, первую и вторую группы из И +2 бпоков сравнения в каждой группе, первую и вто рую группы из и +1 элементов И в каж дой группе, первый и второй генераторы экспоненциапьного напряжения, триггер, источник опорного напряжения, и усипвтепей соединены поспедоватепьно, выход первого генератора экспоненциального ю . пряжения подключен к первым входам . бпоков сравнения первой группы, выход второго генератора экспоненциального на-. пряжения подкпючен к первым входам, блоков сравнения второй группы, вход первого из и усипитепей явпяется входом погарифлического преобразоватепя и соедийен с вторыми входами первых бпоков сравнения первой и второйгрупп,выход ис-: точника опорного напряжения подключен к вторым входам поспедних из f1 +2бпоков сравнения первой и второй групп, выход ro усипитеня(4 =2,п ) соединен с вторыми входами { i +1)-х бпоков сравнения пер вой и второй групп, первый и второй вы ходы триггера подкпючены к входам за- пуска соответственно первого и второго генераторов экспоненциального напряже ния, первый выход триггера средийен с

:первыми входами эпементов И второй

1группы, а второй выход соединен с пер выми входами элементов И первой группы, выходы бпоков сравнения первой группы с первого по (n +1)-ф подключены к вторым входам соответствующих эпементов И первой группы, выходы бпо-, +

Ф ков сравнения второй группы с первого по (n +1)-В попкпючевы к вторым втопем (/) соответствующих энементов И второй группы, выход (и +2}-го бнока сравнения первой rpymw соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом (П +2}-го бпока сравнения второй группы, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения быстродействия, в него введен сумматор напряжения, входы которого соединены с выходами элементов И первой и второй групп, а выход сумматора напряжения явпяется вы;ходом логарифмического преобразователя.

1046490

Изобретение относится к устройствам преобразования электрических сигналов по логарифмическому закону и может. быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. 5

Известно устройство логарифмического преобразования, содержащее генератор экспоненциального сйгнала, схему сравнения сигналов; генератор импульсов, вентиль, счетчик fl), I0

Недостатком устройства является узкий диапазон преобразуемых сигналов.

Наиболее близким к предложенному является логарифмический преобразователь, содержащий И усилителей, две группы из и +2 блоков сравнения, две группы из 1l +1 элементов И, два генератора экспоненциа льного напряжения, триггер, источник опорного напряжения, j0 усилителей соединены последовательно, выход- первого генератора экспоненциального напряжения подключен к первым

4 . входам блоков сравнения первой группы, выход второго генератора экспоненциального напряжения подключен к первым вхоцам блоков сравнения второй группы, вход первого из И усилителей соединен с вторыми входами первых.из tl +2 блоРавнения первой и второй групп 30 выход источника опорного напряжения подключен к вторым входам последних из и +2 блоков сравнения первой и, второй групп, первый и второй выходы триггера подключены к входам запуска соответственно первого и второго ге35 нераторов экспоненциального напряжения, первый выход триггера соединен с первыми входами элементов И второй группы,, а второй выход соединен с первыми вхо40 дами элементов И первой группы, выходы блоков сравнения, кроме последнего,,в каждой из групп соединены с первыми вхоцами элементов И соответствующей группы, первый вход триггера соецинен с выходом последнего блока сравнения

45 первой группы и с входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам дешифратора, первый выхоц которого соединен с вторыми входами ïåðвых элементов И первой и второй групп, второй выход дешифратора осоединен с вторыми входами вторых элементов И первой и второй групп, выходы элементов И подключены к входам элемента

ИЛИ, выход которого является выходом преобразователя (2) .

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, обусловленное последовательным во времени oIIpoсом состоя,ний блоков сравнения.

Цель изобретения - повышение быстр< действия.

Указанная цель достигается тем, что в логарифмический преобразователь, содержащий П усилителей, первую и вторую группы из и+2 блоков сравнения в каждой группе, первую и вторую группы из И +1 элементов И в каждой группе, первый и второй генераторы экспбненциального напряжения, триггер, источник опорного напряжения, rl усилителей соединены последовательно, выход первого генератора экспоненциального напряжения подключен к первым входам блоков срав " нения первой группы, к@ ход второго генератора экспоненциального напряжения подключен к первым входам блоков сравнения второй группы, вход первого из усилителей является входом логарифмического преобразователя и соединен с вторыми входами первых блоков сравнения первой и второй групп, выход источника опорного напряжения подключен к вторым входам последних из П +2 блоков сравнения первой и второй групп, выхоц -го усилителя () =2,I1 ) соединен с вторыми . вхоцами (<+1)-х блоков сравнения первой и второй групп, первый и второй выходы триггера подключены к входам запусza соответственно первого и второго генераторов экспоненциального напряжения, первый выход триггера соединен с первыми входами элементов И второй группы, а второй выход соединен с первыми входами элементов И первой группы, выходы блоков сравнения первой группы с первого по (ll +1)-й подключеиы к вторым входам соответствующих элементов И первой группы, выходы блоков сравнения второй группы с первого по (И+1)-й подключены к вторым входам соответствующих элементов И второй группы; выход (rl +2)-го блока сравнения первой группы соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выxoIIoM (Il +2)-го блока сравнения второй группы, введен сумматор напряжения, входы которого соединены с выходами элементов И первой и второй групп, а выход сумматора напряжения является вы ходом логарифмического преобразователя.

На фиг. 1 изображена функциональная схема логарифмического преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы работы преобразователя..

1048490

Схема содержит усилители 1

„; 1л, триггер 2, первый и второй генераторы экспоненциального напряжения 3 и 4, источник опорного напряжения 5, блоки сравнения первой группы 6,...,6, 5 .. °,6, блоки сравнения второй группы

7,...,7;,...,7щф, элементы И первой группы 81,...,8я+, элементы И второй1 рупцы 94,..., Ьлщ>, сумматор напряжения

10, вход 11 и выход 12. rÎ

Логарифмический цреобразователь ра-. "ботает следующим образом..

При переходе триггера 2 в нулевое состояние второй генератор экспоненци ального напряжения 4. начинает восстанав15 ливать напряжение до максимального значения (фиг. 2, а, пунктирная кривая}, i . первый генератор экспоненциального ие», пряжения 3 формирует экспоненциально убь ..: вающее напряжение (фиг.2,a,cïïîøíaÿ крй 20 вая).Когда напряжение на выходе первого генератора экспоненциального напояжения3 достигает опорного, последний блок сра сравнения 6л >g вырабатывает сигнал, который переводит триггер 2 в единичное Z5 состояние, в результате чего второй генератор экспоненциального напряжения 4 формирует эксцоненциально убывающее . напряжение, а первый генератор экспо.ненциального напряжения 3 восстанавли- 30 вает напряжение. На фиг, 2, а изображены напряжения на выходе первого уси лителя 1 (прямая 0 I ), на выходе вто рого усилителя 1 g (прямая 8 g ) и на входе 11 (прямая ЦВх).

Когда напряжение на выходе второго генератора экспоненциального напряже-, ния 4 уменьшается до значения опорного, последний блок сравнения 7 + возвраща ет триггер 2 в нулевое состояние. Таким обраэом обеспечивается автоколебательный режим работы, при этом частота имцуль» сов на,выходе триггера 2 равна л

2- (""-i(c. ö,-е„ц

7 ") 45 где 1, "r, - постоянные времени перво го и второго генераторов . экспоненциального напряже ния 3 и 4; .:::. - 50

00 - максимальное напряжение на выходах этих генераторов, - напряжение источника опорного налряжения 5.: 55

Коэффициенты усиления всех усилителей равны динамическому диапазону первого и второго генераторов экспоненциаль ного напряжения 3 и 4

k- —llg (2) На выходах элементов И первой и второй групп 8л» и 9„, . появляются импульсы, равные длительности импульса на. выходе триггера 2, если напряжение на выходе соединенного с конкретным эле ментом И блока сравнения из первой и второй групп 6„, и 7п меньше опорного, или длительностью, пропорциональ, ной Р„k 0 Вх, где L - номер усильтепя, выходное напряжение которого попадает в диапазон экспоненциальных напряжений, если напряжение на входе соединенного с данным элементом И блока сравнения попадает в диапазон форми . руемых экспоненциальньi х напряжений. Напряжение на выходе элемента И из первой и второй групп равно нулю, если напряжение на входе соединенного с rrasным элементом И блока сравнения больше максимального значения экспоненциальных напряжений.

Среднее напряжение на выходах эле ментов И первой и второй групп 8п+< и

9л 1 пропорционально коэффициенту заполнения последовательностей импульсов иа них, а напряжение на выходе 12 равно сумме напряжений на их выходах

«„

ВЫх л с р где ц - напряжение, соответствующее единичному состоянию элемен- та И, Диаграммы напряжений (фиг. 2) соо ветствуют случаю, когда E у О Вх >в

При этом на выходах первых блоков срав нения 64 и 7» находится единичный по теициал, а первые элементы И 84 и 91 формируют импульсы длительностью, рав ной длительности импульсов на соотве1 ствующих выходах триггера 2, На фиг. 2, б изображено напряжение на входе запуска второго, генератора экс поненциального напряжения 4; на фиг.2,вна входе запуска первого генератора еко поненциального напряжения 3; на фиг.2,г; на выходе блока сравнения 6, на фиг. 2,д — на выходе блока сравнения

7, на фиг. 2,е,ж — соответственно на выходах элементов И 8 и 9, на фиг. 2, g - на выходе 12.

Напряжение на .,выходе усилителя 1попадает в диапазон экспоненциальных

3 1048490 Ь . напряжений, и элементы И 8 и 9 фор- иой Egk" ц sy, и постоянной составлямируют импульсы длительностью, про- ющей, равной Ul..

"ор""о"альной 4 " Ов» ° Напряжение иа В предложенном логари мическом пре выходе уси„ителя 1 превышает диапазон обРазователе полный выходной сигиал поэтому на выходах блоков сравнения 5 .ФормиРУетсЯ за вРемЯ, Равное одномУ

6 и 7 нулевой потенпиал, закрываюпериоду последовательности импульсов на щий элементы И 8 и 9 . выходе триггера 2, а в известном устройстве — за л +1 периодов. --

Напряжение на выходе 12 состоит

Таким образом, предложенный лога,из переменной составляющей с амплитуд - ри мический преобразователь гв сравне-, дой, равной единичному состоянию але- нию с известным обладает в л +1 раз мента И и длительностью, пропордиональ- большим быстродействием.

z.2

Составитепь О. Отраднов

Редактор H. Швыдкая Техред. Т.Маточка Корректор М. Демчик

Заказ 7934/55 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фипиап ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4,