Блиотека i

 

О П И С А Н И Е 3!7015

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскит

Социалистическими

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.1Х.1969 (№ 1364044/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания З.XII.1971

МПК G 01v 1/16

Н 03g 3/22

Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 550.834.621.375.4 (088.8) Авторы изобретения ескОеюэюе = Р7Н - Х0 Е"! Ab

Ю. А. Зыков и Б. Н. Ланда

Заявитель

Специальное конструкторское бюро сейсмического приборостроения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области разведки нефти и газа и предназначено для преобразования аналогового электрического напряжения в кодовую форму в устройствах для обработки геофизической информации.

Для усиления сигналов, имеющих большой динамический диапазон, с целью последующего преобразования их в кодовую форму применяется усилитель с устройством для crynezuaroro изменения усиления сигнала пропорционально степени числа два.

Это устройство состоит из связанных между собой схемными соединениями электронных усилителей с фиксированными коэффициентами усиления; ключей (контактов реле), точных делителей напряжения, включенных на входе каждого усилительного каскада, включение и выключение которых изменяет усиление на постоянную величину; общих для всего устройства двух компараторов, вырабатывающих управляющие импульсы, если выходные сигналы усилителя превышают заданный уровень, и устройства логики для управления вышеупомянутыми ключами. Соответственно величине выходных сигналов автоматически устанавливается усиление усилителя, пропорциональное степени числа два.

Цикл работы такой схемы бинарного усилия продолжителен, так как при значительном динамическом диапазоне входного сигнала требуется большое число тактов изменения усиления. Так, например, подбор нужного усиления для выборки аналогового сигнала, следующего с очередного канала и отличающегося от предыдущего на 30 дб (приблизительно в 30 раз) потребует 6 тактов. В случае же различия на 90 дб (приблизительно в 30000 раз) потребуется 16 тактов изменен и я у сил ен ия.

10 В предлагаемом устройстве существенно увеличено быстродействие путем автоматического изменения коэффициента усиления не в два, а в «К» раз, где величина «К» выбирается с учетом ожидаемого динамического диа15 пазона входного сигнала, т. е. путем нормирования выборки аналогового сигнала и выдачи в кодовой форме значения показателей степени по принятому основанию.

Это достигается тем, что на входе каждо20 го каскада усилителя включены компараторы, выходы которы. . через логическую схему соединены со входами управления ключей, а входы каждого каскада и выход последнего каскада через ключи соединены с общим вы25 ходом устройства. Все компараторы имеют один и тот же порог срабатывания и производят оценку величины сигнала одновременно, а выбор коэффициента усиления производится на основании срабатывания старшего ком30 паратора.

3!70!5

Это дало возможность свести цикл раооты устройства к двум тактам независимо от различия в уровнях двух слсдующи. друг а другом выборок аналогового сипгала.

На чертеже приведена функциональная с.,.— м а усилителя.

Усилитель содержит каскады уснле1 ия

1.— 1„с фнксированшгм коэффициентом усиления Е.

Коэффициенты усиления всех каскадов усилителей равны между собой, т. е. величшга коэффициента усиления кахкдого каскада усилителя равна основаниго степени норм;груощего м нож ител я.

32 основание степени Е могут быть взяты различные числа, например 2, 4, 8, 10 илн другие. Количество каскадов усилителя выбирается таким, чтобы при заданном оснозании степени Е охватить весь заданный диапазон изменения величины аналогового сипи-!

J 2. T2 K, IIP JI з адагггго м ди ап азогге

-сигнала" 90 бган и основании степени (гглil ко Эффи©НКЭ С ИЛЕ11ИЯ), РаВНОМ ЧИСЛУ ВОСЕМЬ, колцчвство каскадов будет равно пяти. .Комйараторы 21 — 2„подключены параллельно входам каскадов усилителя 11 1„.

Выходы компараторов 2! — 2„соединены через логическую схему 3 со входами утгравления ключей 4,— 4„+ь которые включены параллельно компараторам 23 — 2„на входе каждого каскада усилителя и на выходе последнего каскада 1.

P26oT2 y cHJIIIr(лЯ УIIP213.1 JIPTcB схемой которая также выдает в кодовой форме величину установленного коэффициента усилешгя.

Работа схемы осуществляется следующим образом.

Лпалоговый сигнал поступает на вкгпо lpilные последовательно каскады усилителя с фиксированным усилением 11, 1 .... 1„, а также на компараторы 2! „. Каждый компаратор выдает импульс при превышении сигналом величины А„Š—, где Агг — максимальI ая величина входного сигнала, принятая за единицу. Схема 8, получившая эти импульсы, гыдает управляющий импульс, соответствующий старшему сраоотавшему компаратору.

Наиболее старшим является комп аратор, расположенный o Ièæå ко входу усилителя.

Этот управляющий импульс, попадая на од:гонмснный 1 о старшинству вход одного нз

1, 1 I o г е и 41 „и с р с в Од н т д а и н ы и K:i Io ÷ 13 п р О10 нускное состояние.

Ключ 4, ьь г ключеггный на выходе последнего каскада 1„, переводится в пропускное состояние при уел ошги несрабатывания компаратора 2„, т. е. Нри самых низких уровнях си"15 11ал а

Через да:пгый ключ сигнал, соответственно уснле:-:1 ый:1, с.гедовательно, нормированный, попадает на выход устройства, например, для записи r: аналоговой форме или для дальней20 и:его преобразования в кодовую форму. Продол;кительность пребывания ключей 4! „в

iipoJJyeI

;гс13сг13ия управ;Iaiomего импульса все ключи

25 "1 „olc22ülâ2þòeÿ 13 непропускном состоянии и устройсгво готово к следующему циклу рабоТЫ.

30 Предмет изобретения

Устройство для усиления электрических с;lrналов с дискретным изменением коэффии;eIIJ2 усиления, содержащее каскады усиле35 11ия е срггксировгппгыхг усилением, ключи и логическую схему, отличаюи!ееся тем, что, с целгпо увеличения быстродействия, на входе

КГги ДОГО К2СКЯД2 УСИЛЕНИЯ ВКЛЮЧЕНЫ КОМП2р;J i opi J, выходы которых через логическую

40 схему соедшгены со входами управления клюIeJI, а входы каждого каскада и выход пос.геднего каскада через ключи соединены с сощнм выходом устройства.

Редактор Ю. Полякова

Составитель Е. Соколинский

Техред Т. Т. Ускова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Заказ 3406/8 Изд. М 1424 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2