Логарифмический преобразователь

 

Изобретение относится к устройствам , предназначенным для преобразования электрических сигналов по логарифмическому закону, и может быть использовано в вычислительной и в радиоизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и стабильности преобразователя. Логарифмический преобразователь содержит аттенюатор 1, первый комму т-: тор 2, су матор 3, компаратор 4, : apflji,ii3 разрядную КС-цепь 5, генератор нмиуль сев 6 5 делитв-пь частоты 7, Е горой коммутатор 8. блок вычитания 9 первый фильтр нижних частот 10, первый дифференциальньп; усилитеуть 11, формирователь коротких импульсов 12j второй фильтр нижних частот 13s, второй дифференциальны усилитель 14: Дсстн жение поставленной цели обеспечено благодаря введению в пре бразозатель аттенюатора, первого и Еторого когогтаторов, сумматора, блока вь1чита1 ия и первого и второго дифференциальных усилителей, обеспечивающих стабилизацию постоянной времени экспоненциальных колебаний и формируемых временных интервалов. 2 ил. .10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 С 06 G 7/24 г.,:- г

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4033271/24-24 (22) 06.03.86 (46) 15,03.88. Бюл. У 10 (72) B.Ï.Ãëóøêîâñêèé, Ю.П.Кузьмин,, Ю.Е.Геншафт и О.В.Покидьш1ев (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 840948, кл. G 06 G 7/24, 1981.

Дешевый логарифмический усилитель, с динамическим диапазоном в одн декаду. — Электроника, 1980, т. 53, У 12. (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для преобразования злектричегких сигналов по логарифмическому закону, и может быть использовано в вычислительной и в радиоизмерительной технике. Целью изобретения является повьппение точности и стабильности преобразователя. Логарифмический преобразователь содержит а-.тенюатор 1, первый коммун -гор сумматор 3, компаратор 4, зарниц . разрядную RC-цепь 5, г †.нер,тор имц,ль сон 6, делитель частоты 7, вгорné коммутатор 8, блок вычитания 9, ";epBbIH фильтр нижних частот 10, пер н,й дифференциальный усилитель 1 \, формирователь коротких импульсов 12, второй фильтр нижних частот !3„ вт,зр:"и дифференциапьныи ;силптель 14. Д..сти. жение поставленной цели обесп=-ченг благодаря введению в пре-браэозатель аттенюатора, первого и г -îрого ко ;.

TGTopoB сумматора, блока вычита ..ия и первого и второго диффе",.енциальных усилителей, обеспечива ..цих стаби-it эацию постоянной време: и эь;.по..енциальных колебаний и форин, уемых временных интервалов. 2 ил.

1381547

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для преобразования электрических сигналов по логарифмическому закону, и может быть использовано в радиоизмерительной технике.

Цель изобретения — повьппение точности и стабильности преобразователя.

На фиг.1 изображена функциональная схема логарифмического преобразователя; на фиг.2 — временные диаграммы сигналов в характерных точках преобразователя.

Логарифмический преобразователь (фиг.1) содержит аттенюатор 1, первый коммутатор 2, сумматор 3, компаратор

4, эарядно-разрядную RC öåïü 5, генератор 6 импульсов,. делитель 7 частоты, второй коммутатор 8, блок 9 вычи- 2() тания, первый фильтр 10 нижних частот, первь1й дифференциальный усилитель 11, формирователь 12 коротких импульсов, второй фильтр 13 нижних часгот и второй дифференциальный усипитель 14, соединенные по приведенной схеме.

Блоки 5-7 и 12 образуют генератор

15 зкспоненциальньгх кспебзний, 11)

Логарифмический преобразователь работает с.чедующим образом.

Входной сигнал подается непосредственно и через атгенюатор 1 на информационные входы первого коммутато-ра 2. С выхода коммутатора 2 сигналы с амплитудами Г, и 11 подаются на первый вход су- матора 1, выход котоporo подключен к второму входу компа— ратора 4, на первый вход которого подаЕтСя ЭКСПОНЕНцп;1О7к,НОЕ КОЛЕбаНИЕ С 4() выхода зарядно-ра.-.рчдной RC-пепи 5.

На выходе компаратора 4 фс рмируются сигналы длительностью t u t, соответствующие первому и второму тактам измерения, которые задаются гене- 45 ратором 6, через делитель 7 управляlOE,HM KOMMVT 7TOp> 7>fH 2 H 8 Выходной сигнал с вь»;ода к -.мпаратора 4 подается на информационный вход второго коммутатора 8, на выходе которого по- 5О лучаются сигналы с длительностью и t . Эти сигна>7ы подаются на входы

2 бл зка 9 вычитания. Первый выход вто-рого коммутатора 8 являе7 -я выходом преобразова геля, 55

ДЛя Стаб>Ь>,Г7ацнн зКСПОНЕНтЫ СИГ> аЛ с выхода делит» 7я . часто> ы подается на вход формирс ва геля 12 коротких импульсов и:1а|см > а RC-цепь 5. Экспоненциальные колебания с RC-цепи 5 подаются на вход первого фильтра 10 нижних частот, выходной сигнал которого подается на первый вход дифференциального усилителя 14. Выходной сигнал дифференциального усилителя

14 подается на управление постоянной времени RC-цепи 5 путем изменения сопротивления ее резистора. В качестве регулятора постоянной воемени может быть использован„ например, оптрон, резистор которого включается последовательно с конденсатором и образует экспонентb!.

Длительность импульса на первом выхс>де второго коммутатора 8 определяется выражением t„ ы„ = Т + ь(1п U(— — 1п У „), где U — амплитуда входного

ièãíà !ai подающегося непосредственно на вход первого коммутатора, У,> .!аксимальная амплитуда экспоненциальных колебаний; 3 — постоянная времени экспоненты.

Длительность HMI!vëüñà t на вто2 ром выходе второго коммутатора 8 определяется выражением г цы Т +

Р

111 (1п U — 1n U ), где U = —; — ам2 g 9 2 К плитуда сигнала, подаваемого на второй вход первого коммутатора через

l < а7 тенюатор, К = —,— — коэффициент дег пения аттенюатора.

На выходе фильтра 13 нижних частот среднее значение напряжения LÃ t> с. 1ВЫХ Г г Вык Е 1)

2Т 2т О, L1

Т: к как отношение вЂ, определяет1- 2 ся ксэффициенгом депения аттенюатоненни ипизапри изме при стеб, е. не меняется ого сигнала. то ра, т входи

1n-,— 2 при ции разница t1 — t г Рык = /

1Вык — 1г К. остается постоянной и личии рейфа по:ога срабатывания комраздельную задающую цепь, определяющую параметры экспоненты.

В предлагаемс>м преобразователе нестабильность пост янной времени уменьшается в К раз, где К вЂ” коэффициент усиления дифференциа>>ьного усилите-! я 14, И меняя опорное напряжение L „ можно менять постояннjjlO времени

1381547 паратора 4 система отрабатывает сигнал (V,ð ), который подается на второй вход сумматора 3, поддерживая разниц) t» t постояннои.

Выходом преобразователя является первый выход второго коммутатора 8.

Выходное напряжение определяется выражением

Е С»ры г

Вы 1 10 с учетом дрейфа порога срабатывания компаратора ВV и компенсирующего напряжения U, которое действует на тот же вход, выражение принимает вид

15 ды первого коммутатора соатветствен20 но подключены непосредственно и че25

Логарифмический преобразователь, содержащий генератор экспоненциальньтх колебаний, выполненный в виде последовательно включенных генератора импульсов, делителя частоты, формирователя коротких импульсов и эаряднораэрядной RC-цепи, выход которой является выходом генератора экспоненци- 35 альных напряжений и подключен к входу первого фильтра нижних частот и к первому входу компаратора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности пре- 40

Е Еq V» + „U — Бср В = — + --1п -- — -- — — — "-. Вык» 2 2Т

Под действием цепи обратной связи

= ЬУ, т.е.

Е ЕФ U»

U + --1п--.

В" » 2 2Т Uo

Осциллограммы в характерных точках преобразователя показаны на фиг.2.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я образователя, в него введены аттенюатор, первый и второй коммутаторы, сумматор, блок вычитания, первый и второй дифференциальные усилители и второй фильтр нижних частот, вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока вычитания и с первым входом первого дифференциального усилителя, подключенного вторым входом к первой шине задания опорного напряжения, выход первого дифференциального усилителя соединен с первым входом сумматора, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу первого каммутатора и к второму входу компаратора, первый и второй информационные вхорез аттенюатор к информационному входу преобразователя, выход компаратора соединен с информационным входом второго коммутатора, первый выход которого подключен к первому входу блока вычитания и является выходом преобразователя, а второй выход соединен с вторым входом блока вычитания, резистор зарядно-разря;.ной RC-цепи выполнен управляемым и подключен управляющим входом к выходу второго дифференциального усилителя, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходо : первого фильтра нижних частот и с второй шиной

"-..àäàíèÿ опорного напряжения, управляющие входы первого и второго коммутаторов подключены к выходу делителя частоты генератора экспоненциальных колебаний.

1 181547

S r и)

i йи2

Щ(2 2

Редактор А,-Огар

Заказ 1186/47 Тираж 704 П=дпис ное

БН1ПП1И Государственно го комитета СССР по делам изобретений и от-.рытий

113035, Москва, 3-35, Рауяская наб., ц. 4/5 производственно- полиграфичес <ое предприятие, г, ужгорсд, ул Пр оектная, 4

Фих

РВИ (12) 0g ьа) (s) у

®я

Фнч(Ю) !

- 1! !

Составит r ь А.Ма-.ïîв

Текред И. "- ода ич Корректор А.Обручар