Логарифмический преобразователь

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пi) 550653

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.10.75 (21) 2183472/24 с присоединением заявки № (51) М. Кл G06G 7/24

Совета Министров СССР (53) УДК 681.335.813 (088.8) Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 13.04.77 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. В. Богословский и О. А. Олянишин

Институт автоматики (71) Заявитель (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в моделирующих установках и аналоговых вычислительных машинах.

Известен логарифмический преобразователь (1), содержащий усилители, к которым подключены триоды в цепь обратной связи.

Недостатком такого преобразователя является зависимость выходного напряжения от тем пер атур ы.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является логарифмический преобразователь (2), содержащий делители напряжения, источник опорного напряжения, интеграторы, выходы которых подключены ко входам выходного сумматора, и управляемые ключи.

Недостатком такого преобразователя является невысокая точность преобразования из-за температурных влияний и дрейфа нуля усилителя.

С целью повышения точности предлагаемый преобразователь содержит широтно-импульсный модулятор, входы которого являются входами преобразователя, а выходы соединены с управляющими входами управляемых ключей, выходы первого и второго из которых подключены ко входу первого интегратора, а входы соединены с общими точками резисторов соответственно первого и второго делителей напряжения, включенных между выходом первого интегратора и выходами источника опорного напряжения, выходы третьего и четвертого управляемых ключей подключены ко входу второго интегратора, а входы соединены с общими точками резисторов соответственно третьего и четвертого делителей напряжения, включенных между выходом второго интегратора и выходами источника опорного напря10 жения, На чертеже показана схема предлагаемого преобразователя.

Логарифмический преобразователь содержит широтно-импульсный модулятор 1, кото15 рый преобразует напряжения входных сигналов в импульсы с относительной длительностью, пропорциональной отношению входных напряжений. Прямой выход 0 модулятора 1 присоединен к управляющим входам управля20 емых ключей 2 и 3, а инверсный выход 0 — к управляющим входам управляемых ключей

4 и 5. Управляемый ключ 2 соединяет выход первого делителя напряжения, состоящего из резисторов 6 и 7, со входом первого интегра25 тора 8. Ключ 4 соединяет выход второго делителя напряжения, состоящего из резисторов

9 и 10, со входом интегратора 8. Аналогично управляемый ключ 3 соединяет выход третьего делителя напряжения, состоящего из рези30 сторов 11 и 12, со входом второго интегратора

550653

l3, а ключ 5 — выход четвертого делителя напряжения, состоящего из резисторов 14 и

15,— со входом интегратора 13. Резисторы 7 и

10 подключены к выходу интегратора 8, резисторы 12 и 15 — к выходу интегратора 13. Резисторы 6, 9, 11 и 14 подключены к источнику стабилизированного опорного напряжения

16. Выходы интеграторов 8 и 13 соединены со входом выходного сумматора 17.

Логарифмический преобразователь работает следующим образом, Входные сигналы поступают на широтноимпульсный модулятор 1, на выходе которого формируются импульсы, относительная длительность которых пропорциональна отношению входных напряжений. Сигналы с выхода модулятора 1, поступая на управляющие входы ключей 2, 3, 4 и 5, определяют замкнутое или разомкнутое состояние последних. На выходе интеграторов 8 и 13 формируются напряжения, определяемые соотношением резисторов 6, 7, 9, 10 и 11, 12, 14, 15 соответственно.

Выходной сумматор 17 осуществляет суммирование сигналов. Соответствующий выбор соотношения указанных резисторов позволяет весьма точно аппроксимировать логарифми0вх, ческую зависимость U»» 1g в пре вх, делах изменения аргумента от 1 до 10.

В установившемся режиме сумма токов на входе интегратора за период работы модулятора равняется нулю, поэтому выходное напряжение интеграторов 8 и 13 соответственно равно оп, ц оп, R6 R9 вых„— е 1 — о

R7 10 д " O+ „ "- (1 — О)

Р11 (.7вых„— 1 >

R19 15

ГдЕ Ra 14, R9, R

U — напряжение источника 16.

Напряжение на выходе сумматора 17 при коэффициенте передачи 0,5 по первому и второму входам составляет:

U, „=0,5U,,+0,5U, 4

Еслй резисторы 6, 7, 11 и 12 ймеют сопро= тивление R, сопротивление резистора 10 соR R ставляет —, а резистора 15 — —, то выходК1 К2 ное напряжение равно: " Le+(1 е) K,+в+(i — e) К, а его приведенное значение:

e + (1 — e) .К + e + (i — e) Z, 15

Формула изобретения

Логарифмический преобразователь, содержащий делители напряжения на резисторах, источник опорного напряжения, интеграторы, выходы которых подключены ко входам выходного сумматора, и управляемые ключи, о гл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит широтно-импульсный модулятор, входы которого являются входами преобразователя, а выходы соединены с управляющими входами управляемых ключей, выходы первого и второго из которых подключены ко входу первого интегратора, а входы соединены с общими точками резисторов соответственно первого и второго делителей напряжения, включенных между выходом первого интегратора и выходами источника опорного напряжения, выходы третьего и четвертого управляемых ключей подключены ко входу второго интегратора, а входы соединены с общими точками резисторов соответственно третьего и четвертого делителей напряжения, 4О включенных между выходом второго интегратора и выходами источника опорного напряжения.

4 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Мв 3624409, кл. 307 †2

1970, 2. Проектирование и применение операционных усилителей, под ред. Дж. Грэма и др.

«Мир» М., 1974, с. 284 †2 (прототип).

550653

Составитель О. Сахаров

Редактор Н. Каменская Техред М. Семенов Корректор А. Галахова

Заказ 612/15 Изд, № 271 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобоетений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2