Устройство для определения логарифма отношения двух сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ СИГНАЛОВ, содержащее первый счетчик, к счетному входу которого подключен выход первого элемента И, к первому входу которого подключен выход генератора счетных импульсов, первый триггер, вход установки в 1 которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй триггер, генератор тактовых импульсов и формирователь выходного кода, отличающееся тем, что, с делью повышения точности работы, в него введены первый и второй линейные преобразователи напряжения в частоту импульсов, генератор экспоненциально изменяющейся частоты импульсов, второй и третий счетчики, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первьй и второй блоки сравнения кодов, второй и третий элементы ИЛИ, второй, третий , четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, первый, второй, третий , четвертый и пятый формирователи импульса, причем выход первого линейного преобразователя напряжения в частоту импульсов подключен к входу первого формирователя импульса и к первому входу второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом первого счетчика, выход второго линейного преобразователя напряжения в частоту импульсов подключен к первому входу третьего элемента И и к входу второго формирователя импульса, вход третьего формирователя импульса соединен с шиной питания, выход третьего формирователя импульса подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом признака заполнения первого I счетчика, выход генератора экспоненциально изменяющейся частоты импуль (Л сов подключен к второму входу первого элемента И, первьй вход которого соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к счетным входам соответственно второго и третьего счетчиков , выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго блоков сравнения кодов, выходы четвертого и пятого элемен00 тов И подключены к тактовым входам ел соответственно третьего и четвертого триггеров, прямой выход третьего триггера соединен с третьим входом второго элемента И и с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к входу установки в О первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход первого формирователя импульса подключен к второму входу шестого элемента И, прямой выход четвертого триггера соединен с третьим входом третьего

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3151) С 06 G 7 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙЙЬ1 =:. е, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3579151/18-24 (22) 04.02.83 (46) 07.07.84. Бюп. Р 25 (72) В.Г. Зубов и А.Л. Хлюнев (7 1) Физико-механический институт. им. Г.В. Карпенко (53) 68 1.335 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

I)- 822212, кл . G 06 С 7/24, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

У 547786, кл. С 06 С 7/24, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ СИГНАЛОВ, содержащее первый счетчик, к счетному входу которого подключен выход первого элемента И, к первому входу которого подключен выход генератора счетных импульсов, первый триггер, вход установки в "1" которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй триггер, генератор тактовых импульсов и формирователь выходного кода, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены первый и второй линейные преобразователи напряжения в частоту импульсов, генератор экспоненциально изменяющейся частоты импульсов, второй и третий счетчики, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первый и второй блоки сравнения кодов, второй и третий элементы ИЛИ, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, первый, второй, третий, четвертый и пятый формирователи импульса, причем выход первого линейного преобразователя напряжения в частоту импульсов подключен к входу первого формирователя импульса и к первому входу второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом первого счетчика, выход второго линейного преобразователя напряжения в частоту импульсов подключен к первому входу третьего элемента И и к входу второго формирователя импульса, вход третьего формирователя импульса соединен с шиной питания, выход третьего формирователя импульса подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом признака заполнения первого счетчика, выход генератора экспоненциально изменяющейся частоты импульсов подключен к второму входу первого элемента И, первый вход которого оое- С» динен с вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к счетным входам соответственно второго и третьего счетчиков, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго блоков сравнения кодов, выходы четвертого и пятого элементов И подключены к тактовым входам соответственно третьего и четвертого триггеров, прямой выход третьего триггера соединен с третьим входом второго элемента И и с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к входу установки в ф

"0" первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход первого формирователя импульса подключен к второму входу шестого элемента И, прямой выход четвертого триггера соединен с третьим вхоцом третьего

) 101850 элемента И и с первым входом седьмого элемента И, выход которо}.-о подключен к входу установки В "0 " Второго триггера, выход Второго формирователя импульса соецкн"=1 с вторым входом седьмого элемента И, прямой выход второго триггера подключен к первому входу пятого эпемента И, выход первого счетчика соединен с вторьпж входамк первого и второго блоков сравнения кодов, выходы которых подключены к входам установки в 1 соответственнс пятого.и шестого триггеров„прямые Выходы которых соответственно через четвертый и пятый формирователи импульса подключены к Входам тре-"ье;-о элемента ИЛИ, выход которого соепкцен с первым входом формирователя Выходного кода, выход второго элемента l Ï

СОЕДИНЕН С ВХОДОМ УСТаНОВКИ В "т(" второго триггера, с Входам установки в "0 " третьего, четвертого, няИзобретение относится к логарифмическим вычислительным устройствам и может быть использовано В аналого-. вых вычислительных машкнах.

Известно устройство, предназначенное для определения логарифма от-ношения двух сигналов и содержащее генераторы экспоненцкальных напряже.ний, блоки сравнения„ триггер, гене-ратор тактовых импульсов, переключатели 313.

Однако это устройство характеризуется большой погрешностью работы.

Наиболее близким к предложенному является устройство для определения

1 логарифма отношения двух сигналов, содержащее первый и Второй кличи, входы которых являются входами уст" ройства, выходы которых через 1- ответствующие дифференцирующие элемег.=

2(".т ты подключены к первым входам первой и второй схем сравнения, вторь}е Вхо" ,цы которых подключены соответстэенно к входам второго и первого ключей, выходы первой и Второй схем сравнения подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ и первого

ТОГО К;((Ест»тГО Т::;;Ц ГЕРС В, ВО 11!i.}1"(}1 ВХ(Ода} 11(:}ТО}}01 О И "."РЕТЬЕГО

-четников „первый Выход генератора такговых кк,}уль "01 подключен к упРЯВЛЯЮ}(}ЕМ Р Б ХОЦ т" ГЕН РРЯТ ОРЯ Э КГ ПОНЕНЦ}1а,тт Ь НО И 3 Мт Е }т}ти((!ЕЙС Я -"..BC T OTb} кщчульсов,, Втор эй Выхоц -:eíåpîòîðà тактовых;Ii 1уль "ав соед 1нен с уп— равляюшкмн Входамк дервого к второго линейных преобразователей напряжения 1.". частоту импульса-; н с Вторым входом первого эл ".}Вита Ы:1И,третий

ВЫХОп, ГЕНЕт:ЯТОРЯ ТаКтОВЫХ ИМПУЛЬСОВ подключен к Второму вход,:: формирователя Вь(конного код;; 1=,}ц; епсный вь1.;.ОД К 11}тфОО(1ЯДК(}НЦЫ.=1 ВХОД ТР:тЬЕГО

}" ОE} Г-,,; р:,. О»-, Д.т т,-с:}т,,;ВЕВСНЫй ВЫХОД .;-ц i}001;} ... 1(Ь}т - :. 0((т(Е- 9&p TO!. (тЗт1-т т}; G",": (=11»} т(Е Ii.;i, 1«гof}b}e В Кот Ы

-.тЕТВЕр", (;Г(-: i Г:-;;-ОГО 3}-i ."=;10ö GB И ц»ННЕНЫ Г О.; Г}1(- i (: ."ВОН НО В}т11«оца}рк . .(-.ОВ а 1.; : (. i i01 t . PI- (КРОВ ЯТ ЕЛЕЙ

ТОК(Г}--.;.. ЗЫ;-;ОДЬ т;ОTOP01"0 СОЕДИНЕНЫ

ВХОДЯ! : -т (1}ОР Р-}КРОВЯ ГЕ.}тт ВЫХОДНОГ 0 кода. В}; -g0!x „i.,... Нта ИДИ i!0p!(E(i (iEI

ПЕРВС,. У:З}.ОДУ В-:, O(-.0Ã0 т РИГГЕРЯ, —.-;гоРО:-; г:р:01; ., 1тОР }1-0 соеДкне! с

,:: —.Рант I}IЮП:;К." З ..:.Х01},".1}К ПЕРГОГО И ВтО}(т(}г(};ап("}-е}т»1 с Выходом генератора

T}!;T0Z>Ei }1р .ЛЬС(}1} ВЫХад трИГГЕра

Пад} ЛЮ-«-"-. К;;, =рв(}"и ВХОПу ЭЧЕМЕНта И „

1- ой -..}(од;:- ;;Topbго подкл}очен к

;В,:}х(;, :; .Вератора с-}етных кмпульсов, Ви,.ОГ(з..:.†. :-:::":"Я И с единеп с Входом

: "i ЕТ тв Ка:=:».ХОД Кот ОР ОГО ПОДКЛЮЧЕН

К }р(тфрс}вгтт- у НХОду фпрыираватЕЛН

HeI«0 . } ßò :,0ì кз}}естb}01 О ycTP0}::

Ства ЯВЛЯЕТ(.Я МЯЛЯЯ ТОЧНОСТЬ РЯбОТЫт

Q 5ó0ë(í}iãíI.":ë B Основном нестабкль.:-,.Ос ь}.: (}г 5(T:ii схем сравнения, (."ль}с .-1з(б}}е ((i-".=1ë яБ 1яется пОВы ,"1}е }т}}г (0 1}E 0(","(}:тт < тотт} устр Отт(" i Вя, (= (1:.(C Н1 -.ЕТСЯ ТЕМ т ЧТО В

;.тс}ров .!0 .:(П1 0}(рвдЕЛЕ IV}1 ЛОГЯрнф.", НО}(}Е. (КЯ ДВ тх С --.ГНЯЛОВ, СОДЕРжа(}- т"-..:т(тПГ- Дй С Ч 1 ((P i(,. К Ci}. i H0M)7 ВХОЦУ

-;.-;,(:;ГГОР(-„ПС !T:":Д".::.>,:.E 1». -"

З.i!(Нтст. тi; К П-!Г; Вомр ВХОД "(K0T0PÎI 0

1101850

30

S0 подключен выход генератора счетных импульсов, первый триггер, вход установки в "1" которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй триггер, генератор тактовых импульсов и формирователь выходного кода, введены первый и второй линейные преобразователи напряжения в частоту импульсов, генератор экспо, ненциально изменяющейся частоты импульсов, второй и третий счетчики, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первый и второй блоки сравнения кодов, второй и третий элементы ИЛИ,второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, первый, второй, третий, четвертый и пятый формирователи импульса, причем выход первого линейного преобразователя напряжения в частоту импульсов подключен к входу первого формирователя импульса и к первому входу второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом первого счетчика, выход второго линейного преобразователя напряжения в частоту импульсов подключен к первому входу третьего элемента И и к входу второго формирователя импульса, вход третьего формирователя импульса соединен с шиной питания, выход третьего формирователя импульса подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом признака заполнения первого счетчика, выход генератора экспоненциально изменяющейся частоты импульсов подключен к второму входу первого элемента И, первый вход которого соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к счетным входам соответственно второго и третьего счетчиков, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго блоков сравнения кодов, выходы четвертого и пятого элементов И подключены к тактовым входам соответственно третьего и четвертого триггеров, прямой выход третьего триггера соединен с третьим входом второго элемента И и с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к входу установки в "0" первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход первого формирователя импульса подключен к второму входу шестого элемента И, прямой выход четвертого триггера соединен с третьим входом третьего элемента И и с первым входом седьмого элемента И, выход которого подключен к входу установки B "0 второго триггера, выход второго формирователя импульса соединен с вторьгм входом седьмого элемента И, прямой выход второго триггера подключен к первому входу пятого элемента И, выход первого счетчика соединен с вторыми входами первого и второго блоков сравнения кодов, выходы которых подключены ко входам установки в l соответствен ьо пятого и шестого триггера.з, пг.;:.г::е выходы которых соответственн. через четвертый и пятый Ь-..ðì тров-" ели импул...:.а подключен > к входам †..э-..тьего элемента ИЛИ вьгкод которс о соедине-i с первым входом фсгмпрс атепя выходного кода, выход второго =.:ñeмепта ИЛИ соединен т! с входом установки в 1 второго триггера, с входом установки в "0" третьего, четвертого, пятого и шестого триггерами, с установочными входами вторс-:.с и третьего счетчиков, первьг выход геневатсра тактовых импульсов подклю- ". к управляющему входу генератора экспоненциально изменяющейся частоты импульсов, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами первого и второ"о линейных преобра"-ователей напр . ения в частоту импульсов и с вторым входом первого элемента. ИЛИ. третий выход генератора тактовых импульсов подключен к второму входу формирователя выходного кода, инверсный выход и информационный вход третьего триггера объединены, инверсный выход и информационный вход четвертсго триггера объединены, вторые входы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно

1 с выходами первого и второго формирователей импульса.

На чертеже изображена рункциональная схема предложенного устройства для определения логарифма отношения двух сигналов.

Устройство содержит первый и второй линейные преобразователи 1 и

2 напряжения в частоту импульсов, генератор 3 экспоненциально изменяющейся частоты импульсов, генератор 4 тактовых импульсов, формирователь

1101850

l где g (U Z, (аг1 — частоты импульсов на вы ходах соответственно первоI.o и второго линейных преобразователей

1 и 2 напряжения в частоту импульсов.

5 выходного кода, первый, второй и третий счетчики 6-8, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой. элементы И 9-15, первый,второй, третий, четвертый, пятый и шес- 5 той триггеры 16-21, первый, второй и третий элементы ИЛИ 22-24, первый и второй блоки 25 и 26 сравнения кодов, первый, второй, третий, четвертый и пятый формирователи ?7-31 импульса, генератор 32 счетных импульсов, шину 33 питания.

Устройство для определения логарифма отношения двух сигнапов работает следующим образом. 1. )

Входные сигналы в первом и втором линейных преобразователях 1 и 2 напряжения в частоту импульсов по сигналам генератора 4 тактовых импульсов преооразуются в частоту им- 2О пульсов и запускается генератор 3 экспоненциально изменяющейся частоты импульсов. При включении третий формирователь 29 импульса формирует сигнал, обнуляющий первый,. второй и 25 третий счетчики 6-8. устанавливающий первый и второй триггеры 16 и 17 в единичное состояние, а третий, четвертый, пятый и шестой триггеры

18-21 — в нулевое состояние..

3()

По заднему фронту первого импульса с выходов первого и второго линейных преобразователей 1 и 2 напряжения в частоту импульсов первый и второй формирователи 27 и 28 импуль35 сов вырабатывают сигналы, устанавливающие третий и четвертый триггеры

18 и 19 в единичное состояние. С приходом следующего импульса на счетные входы второго и третьего

40 счетчиков 7 и 8 поступают импульсы, число которых пропорционально интервалам времени

По заднему фронту импульса третий и четвертый триггеры 18 и 19 сбрасываются в "0" и во втором и третьем счетчиках 7 и 8 фиксируются коды М, и Й

Через промежуток времени 234 генератор 4 тактовых импульсов запускает генератор 3 экспоненциально изменяющейся частоты импульсов.

На вход первого счетчика 6 поступают импульсы, число которых пропорционально интервалу времени 31 о г (g где Е (Н вЂ” частота импу льсов на выходе генератора 3 экспоненциально изменяющейся частоты импульсов.

По окончании каждого интервала времени и генератор 4 тактовых импульсов вырабатывает сигнал сброса первого счетчика 6, запуска первого и второго линейных преобразователей

1 и 2 напряжения в частоту импульсов и синхронизации генератора 3 экспоненциально изменяющейся частоты импульсов. Бо время поступления счетных импульсов на вход первого счетчика 6 нормируемый код No(CI сравнивается со значениями кодов

1 и и с помощью первого и второго блоков 25 н 26 сравнения кодов. В моменты равенства кодов пятый и шестой триггеры 20 и 21 устанавливают—

It 11 ся в 1, а четвертый и пятый формирователи 30 и 31 импульса вырабатывают сигналы, поступающие через гретии элемент ИЛИ 24 на формирователь 5 выходного кода.

В промежуток времени М,предшествующий окончанию процесса формирования экспоненциально изменяющейся частоты импульсов, первый счетчик 6 переполняется и вырабатывает импульс, проходящий через второй элемент ИЛИ 23 и производящий сброс первого, второго и третьего сче-.чиков 6-8, .установку в единичное состояние первого и второго триггеров 16 и 17 и в нулевое состояние третьего, четвертого, пятого и шестого триггеров 18, 19,20 и 21.

Сигналом с генератора 4 тактовых импульсов блокируется генератор 3 экспоненциально изменяющейся частоты импульсов.

1101850 где и-" " < (4I

Заказ 4770/34

В первом и втором счетчиках б и 7 формируются коды N è М .. Через промежуток времени 2 д1 процесс преобразования сигналов повторяется.

Интервал времени ме ду совпадением 5 сигналов первого линейного преобразователя 1 напряжения в частоту импульсов и второго линейного преобразователя 2 напряжения в частоту импульсов с сигналом генератора 3 экспоненциально изменяющейся частоты импульсов равен — постоянная эк .оненциально изменяющейся частоты импул ьс ов

0„, Ug — BxopHble напряжения.

По сравнению с известным устройством предложенное для определения логарифма отношения двух сигналов обладает более высокой точностью работы, так как относительная погрешность преобразования не зависит от величин преобразуемых напряжений.