Устройство для логарифмированияотношения двух напряжений

 

Сеюз Ceaerac a

С щиаектнчааюх

Рееубеек

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖ©МУ СВ ЖИТЕЛЬСТВУ

gi)822212 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (12) Заявлен© 220679 (21) 2784577/18-24 с присоединением заявки Й9 (23) Приоритет

Опубликовано 150481 Бюллетень N9 14

° °

Дата овубликовения описания 51)М. К.

G G 7/24

Гесуяарствееы1 «емятет

СС.С Р ее яаиаи язобретеямй а открытмй

% (>>) >4< е81.зз5 (088. 8) (72) Авторы .изобретения

В.Г.Зубов, A.Ï.Êðüïàåâ, К.С.Семенистый и Д.A.Þðêîâñêèé

Физико-механический институт АН Украинской CCP (1 t ) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ ОТНОШЕНИЯ

ДВУХ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам преобразования электрических сигналов по логарифмическому закону и может .быть использовано в вычислительных машинах.

Известно устройство для логарифмирования отношения напряжений, содержащее генераторы экспоненциальных напряжений, блоки сравнения, измеритель- 1О ную схему $1) .

Однако это устройство характеризуется сравнительно низким быстродействием.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для логарифмирования отношения двух напряжений, содержащее первый и второй экспонеициальные преобразователи, входы которых подключены ко входам устройства, соединенные последовательно первый блок сравнения, триггер, выходной блок измерения, к одному входу первого блока сравнения подключен переключающий контакт первого переключателя, ко второму входу первогО блока сравнения .присоединен источник(опорного напряжения, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами первого и второго экспоненциальных преобразователей, 30 выходы которых подключены к первым контактам первого и второго переключателей соответственно, второй выход триггера присоединен к управляющему входу первого переключателя, второй вы- ход генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу выходного блока измерения и входу установки в исходное состояние триггера, ключевой элемент, второй блок сравнения (2), Недостатком этого устройства является значительное время преобразования при большой величине отношения напряжений.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устроиство введены формирователь сигнала смещения и делитель напряжения, причем выход формирователя сигнала смещения через ключевой элемент соединен со вторым входом выходного блока измерения, выход второто экспоненциального преобразователя подключен ко входу делителя напряжения, выход которого присоединен к первому входу второго блока сравне ния и второму контакту вторОго иере . ключателя, переключающий контакт

822212 присоединен ко второму входу второго блока сраннения, выход которого подключен к управляющим входам ключевого эле мента и второго переключателя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства логарифмирования отношения двух напряжений.

Устройство содержит первый и второй логарифмические преобразователи

1 и 2, делитель 3 напряжения, первыйи второй переключатели 4 и 5, первый и второй блоки 6 и 7 сравнения, источник 8 опорного напряжения, генератор 9 тактовых импульсов, формирователь 10 сигнала смещения, триггер

1l, ключевой элемент 12, выходной блок. 13 измерения, первый и второй входы 14 и 15 устройства.

Устройство работает следующим об- 20 разом.

)12

< P = "о (5

Ug а* еп—

2,(ц (6) Таким образом, единичное состояние триггера 11 сохраняется на протяже25 .нии времени

30 где

40 импульсов устанавливает триггер 11 в исходное нулевое состояние, благодаря чему первый переключатель 4 устанавливается в положение, обеспечивающее соединение первого экспонен- 4 циального преобразователя 1 (т.е. в положение "б") с первым блоком

6 сравнения, и переводится в рабочее положение выходной блок 13 измерения.

Во втором блоке 7 сравнения происходит сравнение по абсолютному значению выходных напряжений делителя 3 напряжения н первого экспоненциального преобразователя 1. В том случае, если выходное напряжение перво- SS го экспоненциального преобразователя

1 не превышает выходное напряжение делителя 3 напряжения, второй блок 7 сравнения переводит второй переключатель 5 в положение б и замыкает ключевой элемент 12.

Первый блок 6 сравнения срабатывает первый раз в момент времени, когда выполняется равенство

1 Фл1

6S которого соединен со вторым контактом первого переключателя, выход пер вого экспоненциального преобразователя

На входы первого и второго экспоненциальных преобразователей 1 и 2 поступают напряжения постоянного тока. Генератор 9 тактовых импульсов запускает первый и второй экспоненциальные преобразователи 1 и 2, выходное напряжение которых изменяется по законам

U,È=Ы,expI «) (1) (Ц=О еир -„)

1 (2)

U т напряжения на первом и втором входах 14 и 15 устройства; л — постоянная времени первого и второго экспоненциальных преобразователей.

Одновременно генератор 9 тактовых где tl - величина напряжения источника 8 опорного напряжения, Из выражения (3) следует,что — (4) о

В этот момент времени выходной импульс первого блока сравнения перебрасывает триггер 11 в единичное состояние, в результате чего первый переключатель 4 переводится в положение

"а"

Первый блок б сравнения второй раз срабатывает при выполнении равенства где К - коэффициент деления делителя 3 напряжения, и:. находим

dt=t. -t = ° Еп (7) л 02 к0, Формирователь 10 сигнала смещения через замкнутый ключевой элемент 12 осуществляет смещение выходного сигнала устройства на величину

Х.ЫЕ к, (3) где S — крутизна преобразования выходного блока 13 измерения.

Оледовательно, выходной сигнал устройства логарифмирования отношения двух напряжений будет определяться выражением

) 2 (9)

Если выходным сигналом является аналоговый сигнал, то формирователь

10 сигнала смещения выполняется в виде источника, выходной сигнал которого определяется выражением (8).

Если выходным сигналом должен быть цифровой сигнал, то в качестве формирователя 10 сигнала смещения используется числовой регистр с записанным числом, пропорциональным выражению (8).

Выходным блоком 13 измерения в этом случае будет счетчик импульсов с генератором опорной частоты.

В случае, когда абсолютное значение выходного напряжения первого экспоненциального преобразователя 1 больше абсолютного значения выходного напряжения делителя 3 напряжения, ключевой элемент 12 остается разомкнутым и выходной блок 13 измерения работает без сигнала смещения, а его выходной сигнал пропорционален выражению (9).

822212

Формула изобретения

Составитель 0.0траднов

Техред M.Zîëèíêà Корректор Р.Макаренко

Редактор M.Ïåòðîâà

Заказ 1858/75 Тираж 745

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Преимуществом предлагаемого устройства логарифмирования отношения двух напряжений является более высокое быстродействие по сравнению с известным.

Устройство для логарифмирования отношения двух напряжений, содержащее первый и второй экспоненциальные преобразователи, входы которых подключены ко входам устройства, соединенные последовательно первый блок сравнения, триггер, выходной блок измерения, к одному входу первого

I блока сравнения подключен переключающий контакт первого переключателя, ко второму входу первого блока сравнения присоединен источник опор- 29 ного напряжения, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами первого и второго экспоненциальных преобразователей, выходы которых подключены к пер- >g вым контактам первого и второго переключателей соответственно, второй выход триггера присоединен к управляющему входу первого переключателя, второй выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу выходного блока измерения и входу установки в исходное состояние триггера, ключевой элемент, второй блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены формирователь сигнала смещения и делитель напряжения, причем выход формирователя сигнала смещения через ключевой элемент соединен со вторым входом выходного блока измерения, выход второго экспоненциального преобразователя подключен ко входу делителя напряжения, выход которого присоединен к первому входу второго блока сравнения и второму контакту второго переключателя, переключающий контакт которого соединен со вторым контактом первого переключателя, выход первого экспоненциального преобразователя присоединен ко второму входу второго блока сравнения, выход которого подключен к управляющим входам ключевого элемента и второго переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии . В 47-11674, кл. 97/7/E 39, опублик.1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 605219, кл. G 06 G 7/24, 1978 (прототип).