Логарифмический преобразователь

 

Союз Советскнк

Соцнапистичвскив

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕМ ЙЯ

К АВТОв СИОМУ СВИ ВТВЯЬСТВУ (i» 868785 (61) Дополнительное к авт. свид-ву р (22) Заявлено 11)) 679 (21) 2778620/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3009.8L бюллетень 14ч9 36 (53)М. Кп,зG 06 G 7/24

Государственныя комитет

СССР по деяам изобретений н открытий (53) УДК 681.335 (088. 8) Дата опубликования описания, 30 098 1

f

Стефанова г.

Ъ":,. йт ут связи (72) Авторы изобретения

Ю.К. Смирнов, Н.С. Смирнова и (71) Заявитель

Ленинградский электротехнически им. проф. М.A. Бонч-Бруевича (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам преобразования анатюгового сигнала по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

По основному авт. св. н 752372 известен логарифмический преобразователь, содержащий логарифмирующий элемент, коммутатор, первый вход которого соединен со входом логарифмического преобразователя, а второй вход подключен- к источнику постоянного напряжения, к управляющему входу коммутатора присоединен первый выход генератора коммутирующих импульсов, соединенные последовательно полосовой фильтр и синхронный детектор, выход которого является выходом логарифмического преобразователя,к управляющему входу синхронного детектора подключен второй выход генератора коммутирующих импульсов, соединенные последовательно высокочастотный генератор, модулятор, сумматор, соединенные последовательно полосовой усилитель, ключевой детектор, блок автоматической регулировки усиления, выход ковваутатора подключен к дополнительному входу модулятора и второму вхо- З0

:ду сумматора, Выход которого присой динен ко входу логарифмирующего элемента, выход логарифмирующего элемента соединен со входом полосового усилителя и с сигнальным вхо-. дом блока автоматической регулировки усиления, выход которого подключен ко входу полосового фильтра (1).

Недостатками этого логарифмического преобразователя являются недостаточная точность и стабильность амплитудной характеристики, что обусловлено зависимостью форьы начального участка этой амплитудной характеристики (в области малых напряжений) от изменений окружающей температуры и смещения рабочей точки (дрейфа) операционного усилителя, входящего в состав логарифмирующего элемента. В этом логарифмическом преобразователе обеспечивается стабильность характеристики преобразования лишь в области средних и больших входных преобразуемых напряжеьннй,поскольку компенсируется общее смещение характеристики,, обуслов» ленное температурными изменениями обратного тока логарифмирующего диода, и изменение наклона участ йов.86 8785

Формула изобретения

ОО характеристики, вызванное температур ными изменениями постоянного диода.

Цель изобретения — повышение точности работы.

Поставленная цель достигается тем, что. в логарифмический преобразователь введены блок вычитания и дополнительные ключевой детектор и источник постоянного напряжения, причем выход дополнительного источ,ника постоянного напряжения подключен к третьему входу коммутатора., выходы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим входам блока вычитания, выход которого соединен с управляющим входом логарифмирующего элемента, выход полосового усилителя подключен ко входу дополнительного ключевого детектора, управляющие входы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим выходам генератора коммутирующих импульсов.

Причем логарифмирующий элемент содержит операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключен анод логарифмирующего диода, катод которого является выходом логарифмирующего элемента и через токозадающий резистор соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый и второй масштабные резисторы подключен к сигнальному и управляющему входам логарифмирующего элемента соответственно.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого логарифмического преобразователя; на фиг. 2 структурная схема.логарифмирующего элемента.

Схема содержит логарифмирующий элемент 1, коммутатор 2, вход 3 логарифмического преобразователя, источник 4 постоянного напряжения, генератор 5 коммутирующих импульсов, полосовой фильтр 6, синхронный детектор 7, выход 8 логарифмического преобразователя, высокочастотный генератор 9, модулятор 10, сумматор 11 полосовой усилитель 12, ключевой детектор 13, блок 14 автоматической регулировки усиления, дополнительный источник 15 постоянного напряжения, дополнительный ключевой детектор 16, блок 17 вычитания, операционный усилитель. 18, логарифмирующий диод 19, токозадающий резистор 20 и масштабные резисторы 21 и 22.

Логарифмический преобразователь работает следующим образом.

Коммутатор 2 под действием генератора 5 коммутирующих импульсов поочередно произ водит коммут ацию входного напряжения, приложенного к входу 3, и вспомогательных напряжений, вырабатываемых дополнительным источником 15 постоянного напряжения и источником 4 постоянного напряжения, первое из которых находится в области максимума,а второе — в области минимума отношений наклонов квазилогарифмической и логарифмической характеристик.В модуляторе 10 производится модуляция по амплитуде синусоидального напряжения, вырабатываемого высокочастотным генератором 9, прямо пропорционального н апряжению, поступающему с выхода коммутатора 2. Сумматор 11 суммирует переменное напряжение с выхола молу- лятора 10 и выходное напряжение коммутатора а 2. Указ ан н ая сумма обрабатывается логарифмирующим элементом 1.

Полосовой усилитель 12 выделяет пере1 5 менное напряжение с выхода логарифмирующего элемента 1. На выходе ключевого детектора 13 вырабатывается напряжение прямо пропорциональное амплитуде переменного напряжения на

2О выходе полосового усилителя 12 в момент прохождения через логарифмирующий элемент 1 напряжения источника 4 постоянного напряжения, а на выходе дополнительного ключевого детектора 16 — в момент прохождения напряжения от дополнительного источника 15 постоянного напряжения.

Разность выходных напряжений ключевого детектора 13 и дополнитель-, ного ключевого детектора 16 после формирования и усиления в блоке 17 вычитания поступает на управляющий вход логарифмирующего элемента 1 для стабилизации начального участка квазилогарифмической характеристики ло35 гарифмического преобразователя.

Блок 14 автоматической регулировки усиления изменяет амплитуду напряжения низкочастотной составляющей напряжения на выходе логарифмирующего щ элемента 1 обратно пропорционально величине выходного напряжения ключевого детектора 13.

Полосовой фильтр 6 пропускает гармонику сигнала с частотой напряжения генератора 5 коммутирующих импульсов.

Дост ои н ст в ом пре дл а га емо го ло г арифмиче ского преобразователя является повышение точности и стабильности преобразования на начальном участке амплитудной характеристики, что позволяет уменьшить на порядок и более минимальную амплитуду входного преобразуемого напряжения.

1. Логарифмический преобразователь по авт. св. Р 752372,о т л и ч а ю шийся тем, что,с целью повышения точности работы, в него введены блок вычитания и дополнительные ключевой детектор и источник постоянного напряжения, причем выход дополнительного источника постоянного напряжения подключен к треть868785

ЭНИИПИ Заказ 8331/72 Тираж 748 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 ему входу коммутатора, выходы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим входам блока вычитания, выход которого соединен с управляющим входом логарифмирующего элемента, выход полосового усилителя подключен ко входу дополнительного ключевого детектора, управляющие входы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим выходам генератора .коммутирующих импульсов.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что логарифмирующий элемент содержит операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключен . анод логарифмирующего диода, катод которого является выходом логарифмирующего элемента и .через токоэадающий резистор соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый и второй масштабные . резисторы подключен к сигнальному и управляющему входам логарифмирующего, элемента соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 752372 по заявке Р 2646465/18-24, кл. G 06 G 7/24, 13.07.78.