Логарифмический усилитель

 

О П И С А Н И Е «1„ву7в4а

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.75 (2!) 2310591/1824 с присоединением заявки % (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.10.77, Б:оллвтень №Э (45) Дата опубликования описания 10.11.77

2 (5l} М. Кл.

Q 06 C 7/24 (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Д,В 1 о-.ы

«.«Зоб«в B.:

В. П. Бирюпиг«, С. A. Лыжин и H. Е. Ники ги««

Московск«й ордена Трудового Красного Знамени инженернсфизический инсгигуг (71) Заявитель (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ о

Изобрете«««е относится к области усилительной техники и может быть использовано в аналоговых вь«числительных машинах.

Известен .югар«фми «еский усилитель, содержаш«й ус«л-««ельные блоки, логарифмиру«о ший элеме«т, термозав«симый резистор t l .

Наиболее близким к изобретению является логарифмический усилитель, содержаш«й логарифмируюш«й элемент и элемент термокомпенсапии, входы которых подключены через токоограничительный резистор к выходу усилительного блока, выход логарифмируюгцег0 элемента соединен с инвертирующим входом усилительного блока и через развязывающий резистор —с входом логарифм«ческого усилителя, выход усилительного блока через масштабирующий резистор присоединен к инвертиру«огцему входу масштабного усилителя, к неинвертирующему входу которого подключен выход элемента термокомпенса. ««, к неинверт«руюгцему входу усилител««««ого блока присоеди«::ã: блок установки нулевого уровня (2). Оба эти устройства имеют сравн«пгельно н«зкук: точность.

Hp;«f>«о изобрете««««я ",вляется повышение точности рабе«гы в ши,-,-:ом диапазоне величин н ход«ео«о сигнала.

Досi«г ет я это -«ем, что в предложенный логан!.;n: ««:!."..-.:ii усилитель введен комис«с« рующий резистор, подключенный между неинвертиру«о!цим входом и выходом масштабного усилителя.

На чертеже дана структурная схема логарифмического усилителя.

В ее состав входит развязывающий резистор

1, усилительный блок 2, логарифмирующий элемент 3, токоогран«ч«тельный резистор 4, блок

5 уcTB««oBK«нулевого уровня, элемент термокомпенсаци«6, масштабный усилитель 7, компенсируюгцпй резистор 8, масштабируюший резистор 9. Вход логарифмического усилителя обозначен цифрой !О, а выход — цифрой 1!.

Принцип работьi объекта заключается в изменении падения напряжения на логар«фмируюшем элементе 3, пропорционально логарифму !,! протекающего через него тока. задаваемого развязывающим рез«сгором и входным напряжением. На вход;«огарифмического усилителя 10 через развязь«ва«о««п«й резистор подается логар«фм«руемое напряжение положи О тельной полярности. Это напряжение создает на инвертируюшем ««ходе усилительного блока

2 дополнительное см«ше«ис, которое усил«вается «м, подается через токоограннч«тельный резистор 4 на вход логарифм«ру«ol«lpl o элемента

3, и на входе ус«лн гельного блока 2 появляется

Х напряже«гие с«г«гала о «ратно««связи, прог«во577543 положное по знаку входному, Оно вычитается из входного так, что потенциал на входе усилительного блока 2 оказывается снова равным первоначальному, устанавливаемому заранее блоком 5 установки нулевого уровня. Но при этом напряжение в точке соединения логарифмирующего элемента 3 и токоограничительного резистора 4 будет изменено на величину, пропорциональную логарифму протекающего дополнительного тока и, следовательно, входного напряжения, При появлении выброса отрицательного входного напряжения прохождение сигнала аналогично описанному, а логарифмирование осуществляется также логарифмирующим элементом 3, имеющим двустороннюю проводимость.

Прологарифмированное входное напряжение подается через элемент термокомпенсации на неинвертирующий вход масштабного усилителя 7, обеспечивающего перевод коэффи циента.логарифмирования от параметрического, присущего логарифмирующему элементу, до требуемого в соответствии с условиями применения объекта, Причем, включение компенсирующего резистора 8 между неинвертирующим входом и выходом масштабного усилителя 7 обеспечивает постоянство тока через элемент термокомпенсации 6 при изменении выходного напряжения масштабного усилителя 7 так, что ток через элемент термокомпенсации 6 всегда близок или равен установочному, и компенсационное действие элемента термокомпенсации 6 постоянно при любых значениях входного и выходного напряжений и определяется выбором величины сопротивления компенсирующего резистора 8.

Благодаря этому обеспечивается компенсация падения напряжения на логарифмирующем элементе 3 и элементе термокомпенсации 6 и исключение их влияния на линейность логарифмирования при изменениях входного и выходного напряжений логарифмического усилителя, что существенно расширяет динамический диапазон точного логарифмирования.

Идмимо этого, обеспечение близких начальных режимов работы логарифмирующего элемента 3 и элемента термокомпенсации 6 существенно снижает температурный дрейф выходного напряжения логарифмического усилителя, особенно при использовании в эле;,::е;--ах

16 3 и 6 однотипных транзисторов.

Формула изобретения

Логарифмический усилитель, содержащ- лог»- а, мирую; ий элемент и элемент терм. компенсации, входы которых подключены чере.токоограничительный резистор к выходу усил::: тельного блока, выход логарифмнрующего.элемента соединен с инвертирую1цим входом усилительно:о блока и через развязывающий ре;@ зис; ор — с входом логарифмического усилителя, выход усилительного блока через масштабирующий резистор присоединен к инвертирующему входу масштабного усилителя, к неинвертирующему входу которого подключен выход элемента термокомпенсации, к неинвертирую25 щему входу усилительного блока присоединен блок установки нулевого уровня, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности работы в широком диапазоне величин входного сигнала, в него введен компенсирующий резистор, Подключенный между неинвертируюшим входом и выходом масштабного усилителя.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе:

Патент США М 3700918, кл. 07- — 230, 1972;

2. Шилов В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре, «Советское радио», 1974, с. 160 — 162, рис. 4. 33.

Составитель О. Отраднов

1 дак гор 1:. Гончар Техред О. Луговая

Корректор Д. Меяьннчентго

Филиал 11ПГ1 «11атенть, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4187!37 Гираж 818 Подписное

11НИИ11И 1 осударственного комитета Совета Министров СССР но дел à M и зобрете ни и и отк рытн и

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., д 4/Ь