Устройство для определения логарифма отношения двух сигналов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ СИГНАЛОВ , содержащее источник первого и второго входных напряжений, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго компараторов, к вторым входам которых подключен выход генератора экспоненциального напряжения, выходы компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя импульса, вьсход которого подключен к входу блока вычисления среднего значения длительности импульса , выход которого является выходом устройства, генератор тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повьпиения помехоустойчивости , в него введен блок определения числа преобразований, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых испульсоп, выход формирователя импульса подключен к второму входу блока определения числа преобразований, выход которого соединен с управляющим входом сл генератора экспоненциального напряжения и с дополнительным входом выходного блока вычисления среднего значения длительности импульса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,SU„„ I0925ÄÄ

3 (5D G 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPGHOMY СВМДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3491164/18-24 (22) 17.09.82 (46) 15.05.84. Бюл. У 18 (72) Л.Н.Копяков и Л.M.ÌóðàBHèê (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт медицинской лабораторной техники. (53) 684."35(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 769562, кл. 5 06 5 7/24, 1978.

2. Патент США У 3664744, кл . 356-88, опублик. 1972 (прототип), (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ СИГНАЛОВ, содержащее источник первого и второго входных напряжений, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго компараторов, к вторым входам которых подключен выход генератора экспоненциального напряжения, выходы компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя импульса, выход которого подключен к входу блока вычисления среднего значения длительности импульса, выход которого является выхо дом устройства, генератор тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен блок определения числа преобразований, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых испульсов, выход формирователя импульса подключен к второму входу блока определения числа преобразований, выход которого соединен с управляющим входом генератора экспоненциального напря- жения и с дополнительным входом выходного блока вычисления среднего зн чения длительности импульса °

1092525

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок on— ределения числа преобразований содержит элемент НЕ, элемент И и формироватсль импульса, выход которого является выходом блока, а вход саИзобретение относится к электрическим устройствам, предназначенным для определения логарифма отношения двух сигналов, и может быть использовано в качестве вычислительного 5 ,устройства при измерении оптической плотности и/или концентрации веществ в растворах.

Известно устройство для определения логарифма отношения сигналов„ содер- 10 жащее блоки сравнения, операционный усилитель, ключи, гененатор импульсов, счетчики j1 g.

Однако эта устройство обладает низкой помехоустойчивостью. 15

Наиболее близким к предложенному является устройство для определения логарифма отношения двух сигналов, содержащее источник первого и второго входных напряжений, вьгходы ка- 20 тарого подключены к первым входам первого и второго компараторав, вторые входы которых соединены с выходом генератора экспоненциального напряжения, к управляющему входу ко-, торога подключен выход генератора тактовых импульсов, выходы первого и второго кампараторов соединены со входами формирователя импульса, выход которого подключен ка входу вы- 30 ходного блока вычисления среднего значения длительности импульса 523.

Недостатком этого устройства является большая величина случайной погрешности, возникающая из-за помех, влияние которых возрастает при боль-ших выходных напряжениях электрического датчика, используемого в качестве источника входных напряжений.

Цель изобретения — повышение по- 40 мехоустойчивости за счет уменьшения случайной погрешности Geз ухудшения быстродейoтвия.

Поставленная цель достигается тем, что в известцае устройство для опединен с выходом элемента И, первый вход которого непосредственна и второй вход через элемент НЕ соединены саответствен«!а с первым и вторым входами блока. ределения логарифма отношения двух сигналов, содержащее источник первого и второго входных напряжений, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго компаратаров, к вторым входам которых подключен выход генератора экспоненциального напряжения, выходы компараторов соединены соответственно с пер:вым и вторым входами формирователя импульса, выход которого подключен к входу выходного блока вычисления среднего значения длительности импульса, выход которого является выходом устройства, генератор тактовых импульсов, введен блок определения числа преобразований, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход формирователя импульса подключен к второму входу блока определения числа преобразований, выход которого соединен с управляющим входом генератора экспоненциального напряжения и с дополнительным входом выходного блока вычисления среднего значения длительности импульса, а блок определения числа преобразований содержит элмент НЕ, элемент И и формирователь импульса, выход которого является выходом блока, а вход соединен с выходом элемента И, первый вход которого непосредственно и второй вход через элемент НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами блока.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предложенного устройства для определения логарифма отношения двух сигналов; на фиг. 2 — то же, блока определения числа преобразования; на фиг. 3 — временные диаграммы сигналов в устройстве.

На фиг. 1 и фиг. 2 обозначены источник 1 первого и второго вход35

3 10925 ных напряжений, генератор экспоненциального напряжения 2, первый и второй компараторы 3 и 4, формирователь импульса 5, генератор тактовых импульсов 6, блок вычисления среднего значения длительности импульса 7, блок определения числа преобразований

8, который содержит элемент HE 9, элемент И 10, формирователь импульса 11, первый и второй входы 12 и 13 и вы- ip ход 14.

Устройство для определения логарифма отношения двух сигналов работает следующим образом.

Генератор тактовых импульсов 6 вырабатывает импульс, длительность которого равна времени, отведенному на преобразование (фиг. 3a). По переднему фронту этого импульса блок определения числа преобразований 8 вырабатывает сигнал для первого однократного преобразования (фиг. Зб).

Генератор экспоненциального напряжения 2 вырабатывает импульсы, спадающая часть которого является рабочей 2 (фиг. Зв), Первый и второй компараторы 3 и 4 вырабатывают сигналы (фиг. 3 г,д) в момент равенства экспоненциального напряжения и напряжения с выходов электрического датчика первого и второго входных напряжений 1, пропорциональных, например, .световым потокам в опорном и рабочем каналах, в случае измерения оптической плотности.

Формирователь импульса 5 вырабатывает импульс (фиг. ЗР), длительность которого пропорциональна разности оптических плотностей опорного и рабочего каналов. Этот импульс по- 4О ступает на первый вход блока опреде"ления числа преобразований 8 и на вход выходного блока вычисления сред. него значения длительности импульса

7, который может быть выполнен в виде последовательного соединения счетчика и узла деления числа, накопленного в счетчике на переменное число однократных преобразований, а дополнительным входом является вход числа однократных преобразований.

25 4

В блоке определения числа преобразований 8 происходит сопоставление длительности времени всего преобразования с длительностью импульса результата однократного преобразования и определение числа однократных преобразований, которое может быть реализовано в пределах отведенного времени преобразования.

Блок определения числа преобразований 8 вырабатывает импульсы (фиг. Зб), число которых равно числу однократных преобразований. Этими же импульсами запускается генератор экспоненциального напряжения 2 и учитывается выходным блоком вычисления среднего значения длительности импульса 7, который суммирует результаты однократных преобразований и вычисляет среднее значение. При этом уменьшается случайная погрешность, возникающая под действием помех.

При поступлении импульса логической единицы с выхода генератора тактовых импульсов 6 на первый вход 12 (фиг. 2) на выходе элемента И 10 появляется логическая единица. Формирователь 11 вырабатывает импульс.

Импульс результата однократного преобразования поступает по второму входу 13, При этом на выходе элемента И 10 устанавливается логический ноль. По окончании импульса результата однократного преобразования на выходе элемента И 10 устанавливается логическая единица, формирователь 11 срабатывает на следующее однократное преобразование. По окончании импульса на первом входе 12 элемент И 10 закрывается и формирование следующего импульса запуска не происходит.

Средняя длительность импульса в выходном блоке вычисления среднего значения длительности импульса 7 пропорциональна логарифму отношения сигналов опорного и рабочего каналов.

По сравнению с прототипом предложенное устройство для определения логарифма отношения двух сигналов обладает более высокой помехоустойчивостью.

1 092525

Составитель О. Отраднов

Редактор A. Долинич ТехрсдЛ.Мартяшова Корректор Г.Решетник

Заказ 3257/34 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4