Устройство для логарифмирования частотных сигналов

 

ii 732910

ОП И

Союз Советск их

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 18. 11.7 7 (21) 25448 12/18-24 (5l)M. Кл.

G 06 G 7/24 с присоединением заявки ¹

Ьсударстеенный камнтет

СССР (23) Приоритет до делам изобретений н втйрытнй

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07.05.80 (53) УДК681. .335(088.8) {72) Автор изобретения

A. И. Фесенко

Тамбовский институт химического машиностроения (7i) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО lUIH Л(ХАРИФМИРОВАНИЯ ЧАСТОТНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области электрических функциональных преобразователей аналоговых сигналов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Одно из известных устройств для логарифмирования электрических сигналов

-содержит тактовый генератор, компаратор, генератор экспоненциального напряжения 111.

1а

Это устройство характеризуется низкой точностью работы.

Из известных устройств аналогичного назначения наиболее близким к предлагаемому является устройство для лога15 рифмирования частотных сигналов, содер« жащее задающий генератор, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со входом функционального преобразователя частоты, счетчик импульсов, выходы которого присоединены к соответствующим входам регистра памяти, источник т&:тотных сигналов (2).

Недостаток этого устройства — низкая точность логарифмирования частотных сигналов, т.е. низкая точность работы.

Бель изобретения — повышение точности работы, т.е. получение более близкой к логарифмическому закону у функциональной характеристики устройства.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в него введены генератор ступенчатого напряжения, компаратор, генератор экспоненциального напряжения, блок задержки, первый и второй триггеры, дифференцируюший элемент, второй и третий элементы И и частотно-импульсный сумматор, выход которого соединен со входом счетчика имйульсов, выход источника частотных сигналов присоединен ко входу генератора ступенчатого напряжения, дополнительный вход которого соединен с выходом второго триггера, дополнительным входом функционального преобразователя частоты и вторым входом первого элез 7329 мента И, выход генератора ступенчатого напряжения подключен к одному входу компаратора, к другому входу которого присоединен выход генератора экспонен-, циального напряжения, выход компаратора подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом блока задержки, вход которого присоединен к дополнительному выходу генератора экспоненциального напря-, 1р жения и первому входу второго триггера,,второй вход которого соединен с дополнительным входом счетчика импульсов, выход первого триггера подключен к первым входам второго и третьего элементов И, а через дифференцирующий элемент — к второму входу второго триггера, выход задающего генератора соединен со вторым входом второго элемента И выход функционального преобра- рц зователя частоты подключен ко второму входу третьего элемента И, выход второго и третьего элемента И присоединены к соответствующим входам частотноимпульсного сумматора, 25

Функциональная схема предлагаемого устройства для логарифмирования частотных сигналов изображена на чертеже, где обозначены генератор 1 экспоненциального напряжения, компаратор 2, 30 генератор 3 ступенчатого напряжения, первый и второй триггеры 4 и 5, блок

6 задержки, дифференцируюший элемент

7, первый, второй и третий элементы

И 8, 9 и 10, функциональный преобра- 35 зователь 11 частоты, задающий генератор 12, регистр 13 памяти, счетчик 14. импульсов, частотно-импульсный сумматор 15, источник 16 частотных сигналов. 40

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени на выходах первого и второго триггеров 4 и

5 установлено напряжение, соответствую- 45 щее, логическому "нулю", в счетчике

14 импульсов записано некоторое постоянное число, генератор 3 ступенчатого напряжения не формирует напряжения, так как блокирован вторым триггером 50

5 по своему дополнительному (установочному) входу.

После появления на одном из входов компаратора 2 экспоненциального напряжения и одновременно видеоимпуль- 55 са на входе блока 6 задержки и на первом входе второго триггера 5 последний переключается и на выходе генератора 3

10 4 формируется ступенчатое напряжение.

На выходе функционального преобразователя 11 появляется .поток импульсов от задающего генератора 12 через первый элемент И 8.

Напряжения на одном входе компаратора 2 изменяется по закону убывающей экспоненты, а на втором — по нарастающему ступенчатому закону, зависящему от частоты источника 1 6 частотных сигналов.

При равенстве указанных напряжений на выходе компаратора 2 формируется импульс, переключающий первый триггер

5 в "единичное" состояние. При этом на входы частотно-импульсного сумматора 15 начинают поступать импульсы с выходов второго и третьего элементов

И 9 и 10. В следующий момент времени на выходе блока 6 задержки появляется импульс, задержанный относительно входного видеоимпульса. Этот импульс поступает на второй вход первого триггера 4 и переводит его в "нулевое" состояние. На первые входы второго и третьего элементов И 9 и 10 поступают запреты на йрохождение импульсов от задающего генератора 12 и функционального преобразователя 11, а на выходе дифференцирующего элемента 7 появляется импульс. Продифференцированный по заднему фронту импульс осуществляет одновременно перенос записанного числа из счетчика 14 импульсов в регистр 13 памяти, устанавливая при этом счетчик

14 в исходное состояние, и переключение второго триггера 5 в "нулевое " состояние, Общее количество импульсов, поступавших на вход счетчика 14, с учетом принятия линейного характера изменения выходного сигнала генератора 3 ступенчатого напряжения, пропорционально логарифму от частоты сигналов с выхода источника 16 частотных сигналов, В предлагаемом устройстве удалось повысить точность воспроизведения математической операции логарифмирования благодаря интегрированию частотно-импульсного потока, изменяющегося во времени по гиперболическому закону.

Формула изобретения

Устройство для логарифмирования частотных сигналов, содержащее задающий генератор, выход которого подключен

32910

5 7 к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со входом функционального преобразователя частоты, счетчик импульсов, выходы которого при,соединены к соответствующим входам регистра памяти, источник частотных сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены генератор ступенчатого напряжения, компаратор, генератор экспоненциального напряжения, блок задержки, первый и второй триггеры, дифференцирующий элемент, второй и третий элементы И и частотно-импульсный сумматор, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, выход источника частотных сигналов присоединен ко входу генератора ступенчатого напряжения, дополнительный вход кото1 рого соединен с выходом второго триггера, дополнительным входом функционального преобразователя частоты и вторым входом первого элемента И, выход генератора ступенчатого напряжения подключен к одному входу компаратора, к другому входу которого присоединен: вход генератора экспоненциального напряжения, выход компаратора подключен к первому входу первого триггера, вто.рой вход которого соединен с выходом блока задержки, вход которого присоединен к дополнительному выходу генератора экспоненциального напряжения и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен. с дополнительным входом счетчика импульсов выход первого триггера подключен к первым вхоt0 дам второго и третьего . элементов И, а через дифференцирующий элемент — к второму входу второго триггера, выход задающего генератора соединен со вторым входом второго элемента И,. выход 5 функционального преобразователя частоты подключен ко второму входу третьего элемента И, выходы второго и третьего элементов И присоединены к соответству- ющим входам частотно-импульсного сум20 матора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 450190, кл. G 06 G 7/24, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 438993, кл. G Об G 7/24, 1973 (прототип) . ццИИПИ Заказ 1739/39 гираж 751 Подписное филиал ППП Патент

r, ужгород,ул.Проектная,4