Устройство для вычисления логарифма отношения амплитуд двух импульсов

 

О П И САН И Е (11)474025

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик, Тй» ъ,01) Зависи ое от авт. свидетел1-стза (22) Заявлено 13.11.72 (21) 1845536/18-24 (51) М. Кл. б 06j 3/00 с присоединением заявки ¹

Государстееннмй комитет

Совета Министров СССР по делан изобретений н отхрь,ткй (32) Приоритет

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 07.09.75 (53) УДК 681.34(088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Рудковский, Б. Г. Кадук, А. A. Кравченко и Нгуенг Ба Шау (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА

ОТНОШЕНИЯ АМПЛИТУД ДВУХ ИМПУЛЪСОВ

Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналитических приборах спектрального анализа для определения отношешгя интенсивностей излучения двух световых потоков при определении натуральной оптической плотности исследуемы: сред, представленных в виде последовательности электрических импульсов с вь:хода фотодетектора.

В настоящее время существуют подобные устройства, в которых производятся последовательно операции усиления исследуемых сигналов, восстановления постоянной составляющей их, логарифмирования, разделения измерительного и эталонного сигналов по каналам, инвертирования одного из них и последующего суммирования.

Известным устройствам присущи погрешности, обусловленные схемами переключения аналоговых сигналов, запоминания, суммирования и др. Процесс вычисления в них требует к тому же наличия дополнительных управляющих сигналов с фотоэлектрической схемой стройства, производится лишь после запоминания обоих импульсов и определяется частотой счетных импульсов заполнепия, разностью амплитуд, что при малой скважности импульсов делает подобный метод вычисления непригодным.

Цель предлагаемого изобретения заключается в повышении быстродействия, снижении погрешности вычисления и обеспечения автоматического выбора момента начала вычисления без дополнительных внешних управляю5 щих сигналов.

Указанная цель достигается путем автоматического включения устройства в паузу, предшествующую появ теншо первого измеряемого или эталонного логарифмированного

I0 импульса после сигнала «пуск», преобразования его амплитудного значения в пропорциональное число счетных импульсов ггь преобразования в число счетных импульсов ц» амплитуды следующего импульса (эта",îííîãî илп

15 измеряемого с одновреме п.ым вычислением абсолютной разности (гг1 — гг..) .

На чертеже представлена укрупненная блоксхема устройства, где с входом устройства соединен логарифмический усилитель 1, пред20 назначенный для логарифмического преобразования амплитуд входных импульсов; выход логарифмического усилителя 1 соединен с одним входом схемы сравнения 2. На выходе которой формируется управляющий сигнал при

25 1gU,,) U,, Выход схемы сравнения 2 соединен с одгнгм из трех входов схемы совпадения (схемы «U» 3, два других входа которой соединены со счетным входом устройства и с блоком управления 4. Вход схемы совпадения 3, 30 выполняющей роль ключевого элемента, раз474025

65 решающего прохо>кдение счетных импульсов в цифро-аналоговый преобразователь 5 и реверсивный счетчик 6, соединен со счетными входами последних. Выход цифро-аналогового преобразователя 5 соединен со вторым входом схемы сравнения 2, образуя следующую систему. Реверсивный счетчик 6 предназначен для суммирования последовательно следующих счетных импульсов, количество которых эквивалентно максимуму амплитудного значения первого логарифмированного импульса и дальнейшего вычитания последовательно следующих счетных импульсов, количество которых эквивалентно максимуму амплитудного значения второго логарифмированного импульса. Входы, управляющие суммированием, вычитанием и сбросом реверсивного счетчика

6, соединены с соответствующими выходами блок 7 переключения режимов работы, предназначенного для: а) включения реверсивного счетчика 6 в режимы суммирования или вычитания при наличии на входе устройства каждого первого или соответственно каждого второго импульсов из пары измеряемых; б) формирования сигнала «сброс» на цифроаналоговый преобразователь 5 в паузу после каждого входного импульса и формирования сигнала «сброс» на реверсивный счетчик 6 в паузу, предшествующую измерению каждой следующей пары импульсов, для подготовки цифро-аналогового преобразователя 5 к преобразованию логарифма амплитуды каждого следующего импульса и для подготовки реверсивного счетчика 6 к вычислению разности логарифмов амплитуд каждой следующей пары импульсов. С этой целью блок 7 переключения режимов работы содержит две схемы сравнения, формирующие управляющие сигналы при

U, )IgU„è 1g U,, = О, триггеры, схемы «И», «ИЛИ», «НЕ», соединенные между собой соответствующим образом, а три входа блока 7 соединены с выходами цифро-аналогового преобразователя 5, логарифмического усилителя 1 и блока управления 4. С выходом реверсивного счетчика 6 соединен вход блока 8 фиксации нуля, представляющего собойдешифратор с выходом «О» и соединенного выходом с входом блока 7 переключения режимов работы, Блок фиксации нуля предназначен для переключения через блок 7 реверсивного счетчика 6 из режима вычитания в режим суммирования при прохождении его через нуль, что может иметь место при вычитании n> — n npu

u<(n>. Выход реверсивного счетчика 6 соедичен с информационным входом блока 9 разрешения считывания результата, управляющие входы которого соединены с выходами схемы сравнения 2, блока 7 переключения режимов работы и блока управления 4. Один вход блока управления 4 соединен с входом

«пуск» устройства, а второй вход соединен с выходом блока переключения режимов работы, фиксирующим паузу между входными измеряемыми импульсами, что позволяет с появлением сигнала «пуск» включить устройство

5 0

Зо

50 лишь при отсутствии на входе измеряемых импульсов.

Работает устройство следующим образом.

С сигналом «пуск» на выходе блока управления 4 в паузу между входными измеряемыми импульсами сформируется сигнал, подготовивший устройство к началу вычислешая. При появлении первого измеряемого импульса на входе логарифмического усилителя 1 срабатывает схема сравнения 2 (IgU,;-) U„-) и через схему совпадения 3 на входы цифро-аналогового преобразователя 5 и реверсивного счетчика 6 поступают счетные импульсы в течение всего времени нарастания UÄ в результате чего с выхода цифро-аналогового преобразователя 5 формируется величина U,. U,,-, пропорциональная числу импульсов, накапливаемых в реверсивном счетчике 6. В момент прохождения U,,- через максиму;> U, U„,. и дальнейшего уменьшения U„, до нуля не вызывает изменения U„, так как при U,,(U„. сигнал с выхода схемы сравнения 2 отсутствует и схема совпадения 3 будет закрыта для прохождения счетных импульсов. При U =О блоком 7 переключения режимов работы цифро-аналоговый преобразователь 5 будет переведен в нулевое состояние, а реверсивный счетчик 6, запомнивший число пь переключится в режим «вычитания». При появлении следующего импульса процесс преобразования его в эквивалентное число счетныx импульсов ng происходит аналогично с одновременным вычитанием )г — lg B реверсивном счетчике 6.

В случае, если l((ng (устройство было включено в паузу, предшествующую меньшему по амплитуде из входных импульсов), то в процессе вычитания в момент прохождения реверсивного счетчика 6 через «О» появится сигнал с блока 8 фиксации нуля, переключающий через блок 7 переключения ре>кимов работы реверсивный счетчик 6 в режим «суммирование».

При прохождении U„,- через максимум процесс вычисления заканчивается и при U,;) U,; через блок 9 разрешения считывания произойдет считывание разности 17g — 7g, пропорциональной логарифму отношения двух импульсов. В паузу между вторым и третьим импульсами происходит установка «О» цифро-аналогового преобразователя 5, реверсивного счетчика 6 и подготовка всех узлов устройства к аналогичному вычислению логарифма отношения амплитуд следующей пары импульсов.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления логарифма отношения амплитуд двух импульсов, содержащее логарифмический усилитель, вход которого связан с входом устройства, а выход— с первым входом схемы сравнения и первым входом блока переключения ре>кимов, второй вход схемы сравнения соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, а ее выход через схему «И» — с первым входом циф474025

Составитель М. Московкин

Техред М. Семенов

Корректор Л. Котова

Редактор Б. Нанкнна

Заказ 2191(14 Изд. М. 1509 Тираж 679 Подписное

11klHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР

IIo делам изобретений и открытий

Москва, уК-35, Раушская нао., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 ро-аналогового преобразователя и входом

«сложение» реверсивного счетчика, выход которого через блок разрешения считывания соединен с выходом устройства, и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности вычисления, второй вход схемы сравнения соединен со вторым входом цифро-аналогового преобразователя через блок переключения режимов, один из выходов которого соединен с входом «вычитание» реверсивного счетчика, подключенного выходом через дополнительно введенный блок фиксации нуля к третьему вход Олока переключения режимов, третий выход его соединен со вторым входом блока разрешения считывания, 5 подключенного третьим входом к выходу схемы сравнения, а четвертый выход — с блоком управления, выход которого соединен с четвертыми входами блока разрешения считывания и блока переключения режимов. и со вто10 рым входом схемы «И», к третьему входу которой подключен тактовый вход устройства,