Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социапистическин

Республик

<п>903906 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 07.05.80 (21) 2920644/18-24 (5! }М. Кл. с присоединением заявки М—

G 06 G 7/24

3ееударстеевиый камитет

СССР (23) Приоритет— ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.02.82 ° Бюллетень №5

Дata опубликования описания 09.02.82 (53} УДК681. 335 (088. 8) В. Е. Ямный, Ю. И. Белоносов, А. M. Иля и М. В. Свинтилов (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного 3 государственный университет имени В.И.Л (7l ) Заявитель (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к устройствам логарифмического преобразования аналоговых сигналов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен логарифмический преобразователь амплитуды импульсов, содер" жащий компаратор, ключи, счетчик (l 1.

Однако устройство характеризуется низкой точностью работы.

Наиболее близким к предлагаемому является логарифмический преобразователь амплитуды импульсов, содержащий блок усиления, компараторы, накопительный конденсатор, делители напряжения, блок управления j2$.

Недостатком устройства является малая точность преобразования, обусловленная низкой помехоустойчивостью и большой погрешностью при преобразовании импульсных сигналов с пологим спадом.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что известный логарифмический преоб" разователь амплитуды импульсов, содержащий блок усиления, выход которого соединен со входом повторителя на5 пряжения и с первым выводом токоза" дающего резистора, первый вход блока усиления является входом логарифмического преобразователя амплитуды импульсов и подключен к первому входу

10 первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом- источника опорного напряжения, выход блока усиления через накопительный конденсатор соединен с шиной нулевого потен" т5 . циала, выход повторителя напряжения подключен к первому входу второго компаратора и через первый делитель напряжения — ко второму входу блока

20 усиления, первый вход второго компа» ратора через второй делитель напряжения соединен с первым входом третьего компаратора, выходы nepeoro, втооого и третьего компараторов соеди903906 4

55 нены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления, введены усилитель постоянного тока, первый и второй дополнительные источники опорных напряжений, дополнительный накопительный конденсатор, блокирующий конденсатор, первый, второй, третий и четвертый ключи, управляемый генератор тока, причем первый вход усилителя постоянного тока соединен с первым входом второго компаратора, выход усилителя постоянного тока через первый ключ подключен к первой обкладке дополнительного накопительного конденсатора и к управляющему входу управляемого генератора тока, выход которого соединен с выходом повторителя напряжения, первая обкладка блокирующего конденсатора -подключена к первому входу третьего компаратора, вторые обкладки дополнительного накопитель, ного и блокирующего конденсаторов и второй вход усилителя постоянного тока соединены с шиной нулевого потенциала, выход первого дополнительного источника опорного напряжения через второй .ключ подключен ко вто. рому выводу токозадающего резистора, первый вход первого компаратора че. рез третий ключ соединен со Вторыми входами ВТоро! и третьего компараторов, к которым через четвертый ключ подключен выход второго дополнительного источника опорного напряжения, четвертый вход блока управления является входом установки в исходное состояние логарифмического преобразователя амплитуды импульсов, первый выход блока управления соединен с управляющим входом блока усиления, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока управления подключены к управляющим входам соответственно четвертого третьего, первого и второго. ключей, второй. выход блока управления является выходом логарифмического преобразователя амплитуды импульсов, а блок управления содержит первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и одновибратор причем выход первого триггера,соеди нен с первыми входамй первого элемента И и второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первым входам первого триггера и первого элемента ИЛИ, вход второго

Z0

45 триггера через одновибратор соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго триггера, выход которого соединен с первьм входом второго элемента И, второй вход которого подключен ко второму входу первого элемента И, инверсный выход второго триггера соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, входы установки в исходное состояние первого и второго триггеров соединены, первый вход второго триггера является первым входом блока управления, второй вход первого элемента И является вторым входом блока управления, второй вход первого триггера является третьим входом блока управления, четвертым входом которого является вход, установки в исходное состояние первого триггера, выходы вто рого элемента И и первого триггера являются соответственно первым и вто. рым выходами блока управления, инверсный выход первого триггера является третьим выходом блока управления, инверсный выход второго триггера является четвертым выходом блока управления, пятым выходом которого является выход второго элемента ИЛИ.

На фиг. 1 изображена функциональная схема логарифмического преобразователя амплитуды импульсов; на фиг. 2 — функциональная схема блока управления.

Устройство содержит вход 1 логарифмического преобразователя амплиту— ды импульсов, блок 2 усиления, накопительный конденсатор 3, повторитель 4 напряжения, первый, второй и третий компараторы 5, 6 и 7, первый и второй делители 8 и 9 напряжения, первый, второй, третий и четвертый ключи 10-13, усилитель 14 постоянного тока, токоэадающий резистор 15, управляемый генератор 16 тока, дополнительный накопительный конденсатор 17 источник 18 опорного напряжения, блокирующий конденсатор 19, первый и второй дополнительные источники 20 и 21 опорных напряжений, шина нулевого потенциала 22, вход 23 установки исходного состояния и выход 24 логарифмического преобразователя амплитуды импульсов, блок 25 уп-. равления, первый и второй триггеры

26 и 27, первый и второй элементы

И 28 и 29, одновибратор 30, первый и второй элементы ИЛИ 31 и 32, первый, 5 9039 второй, третий и четвертый входы 3336 и первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы 37-41 блока 25 управления.

Логарифмический преобразователь 5 амплитуды импульсов работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на входе 1 первый компаратор 5 находится в выключенном состоянии. На блок управления 25 подается сигнал установки в исходное состояние. При этом блок

25 управления соответствующими сигналами замыкает первый, второй и третий ключи 10, 11 и 12 и размыкает чет- вертый ключ 13. На блок 2 усиления . подается сигнал, по которому отключается его выход от накопительного конденсатора 3. Накопительный конденсатор 3 заряжается через токозадаю- 20 щий резистор 15 до напряжения первого дополнительного источника 20 опорного напряжения, а на дополнительном накопительном конденсаторе 17 устанавливается напряжение за счет действия 25 усилителя 14 постоянного тока такой величины, чтобы ток управляемого генератора 16 тока изменился до величины, при которой напряжение на выходе повторителя 4 напряжения ста- зо нет равным нуле.

При появлении сигнала на входе 1, амплитуда которого превышает уровень источника 18 опорного напряжения, срабатывает первый компаратор 5, и блок 25 управления формирует сигналы, по которым размыкаются первый и второй ключи 10 и 11 и выход блока

2 усиления подключается к накопительному конденсатору 3. Напряжение на накопительном конденсаторе 3 будет нарастать до величины, превышающей амплитуду сигнала на входе 1.

Как только напряжение на выходе повторителя 4 напряжения превысит д сигнал на входе 1, сработает второй компаратор 6, блок 25 управления сигналом отключит выход блока 2 усиления от накопительного конденсатора 3.

Если сигнал на входе 1 будет расти, то второй компаратор 6 возвратится в исходное состояние, при этом выход блока 2 усиления подключается к нако- пительному конденсатору 3. Напряжение на накопительном конденсаторе будет расти. Если и далее напряжение на выходе повторителя 4 напряжения превысит сигнал на входе 1, то снова сработает второй компаратор 6, в ре06 6 зультате чего выход блока 2 усиления отключается от накопительного конденсатора 3. Такие процессы повторяются до тех пор, пока напряжение на выходе повторителя 4 не достигнет амплитуды импульса. По спаду импульса второй компаратор 6 находится в выключенном состоянии.

Для определения начала логарифмического преобразования служит третий компаратор 7. Когда напряжение на входе 1 уменьшится, например на 103 что определяется выбором. коэффициента второго делителя 9 напряжения, срабатывает третий компаратор 7 и блок

25 управления. По его сигналам размыкается третий ключ 12 и замыкаются второй и четвертый ключи ll и 13. При этом накопительный конденсатор 3 разряжается через токозадающий резистор по экспоненциальному закону. Выход" ное напряжение повторителя 4 напряжения сравнивается вторым компаратором б с напряжением второго дополнительного источника 21 опорного напряжения. Второй компаратор 6 срабатывает. по его сигналу блок 25 управления замыкает первый и третий ключи 10 и

l2, размыкает четвертый ключ 13 и отключает выход блока 2 усиления от накопительного конденсатора 3.

На этом преобразование заканчивается. Время от начала разряда до срабатывания второго компаратора 6 пропорционально произведению постоянной времени цепи разряда накопительного конденсатора 3 и логарифма отношения амплитуды импульса на входе

1 к величине напряжения второго дополнительного источника 21 опорного напряжения.

Блокирующий конденсатор 19 предохраняет от срабатывания третий компаратор 7 при воздействии на его вход узких помеховых импульсов.

Предлагаемый логарифмический преобразователь амплитуды импульсов по сравнению с известным обладает новым качеством - более высокой точностью преобразования. формула изобретения

1. Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов, содержащий блок усиления, выход которого соединен со входом повторителя напряжения и с первым выводом токозадающего резистора, первый вход блока усиления является входом логарифмического преобразователя амплитуды

9039

Авторское свидетельство СССР

У 37 >782, кл. 6 06 G 7/24, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

У 387517, кл. Н 03 t(13/02, 1971 протитип). импульсов и подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, выход блока усиления через накопительный конденсатор соединен с шиной нулевого потенциала, выход повторителя напряжения подключен к первому входу второго компаратора и через первый делитель напряжения — ко второму входу 1î блока усиления, первый вход второго компаратора через второй делитель напряжения соединен с первь,м входом третьего компаратора„ выходы первого, второго и третьего компарато- 15 ров соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, s него введены уси- gg литель постоянного тока, первый и второй дополнительные источники опорных напряжений, дополнительный накопительный конденсатор, блокирующий конденсатор, первый, второй, третий 25 и четвертый ключи, управляемый генератор тока, причем первый вход усилителя постоянного тока соединен с первым входом второго компаратора, выход усилителя постоянного тока через первый ключ подключен к первой обкладке дополнительного накопитель ного конденсатора и к управляющему входу управляемого генератора тока выход которого соединен с выходом повторителя напряжения, первая обкладка блокирующего конденсатора подключена к первому входу третьего компаратора, вторые обкладки дополнительного накопительного и блокирующего конденсаторов и второй вход усилителя постоянного тока соединены с шиной нулевого потенциала, выход первого дополнительного источника опорного напряжения через второй ключ подключен ко второму выводу токозадающего резистора, первый вход первого компаратора через третий ключ соединен со вторыми входами второго и третьего компараторов, к ко50 торым через четвертый ключ подключен выход второго дополнительного источника опорного напряжения, четвертый вход блока управления является входом установки в исходное состояние

° логарифмического преобразователя ам55 плитуды импульсов, первый выход блока управления соединен с управляющим . входом блока усиления, второй, третий, 06 8 четвертый и пятый выходы блока управления подключены к управляющим входам соответственно четвертого, третьего, первого и второго ключей, второй выход блока управления является выходом логарифмического преобразователя амплитуды импульсов.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок управления содержит первый и второй триггеры, первый и второй элементы

И, первый и второй элементы ИЛИ и одновибратор, причем выход первого триггера соединен с первыми входами первого элемента И и второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первым входам первого триггера и первого элемента ИЛИ, вход второго триггера через одновибратор соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен ко второму входу первого элемента И, инверсный выход второго триггера соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, входы установки в исходное состояние первого и второго триггеров соединены, первый вход второго триггера является первым входом блока управления, второй вход первого элемента И является вторым входом блока управления, второй вход первого триггера является третьим входом блока управления, четвертым входом которого является вход установки в исходное состояние первого триггера, выходы второго элемента И и первого триггера являются соответственно первым и вторым выходамй блока управлевым и вторым выходами блока управления, инверсный выход первого триггера является третьим выходом блока управления, инверсный выход второго триггера является четвертым выходом блока управления, пятым выходом которого является выход второго элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

903906 фиг. Г

Составитель О. Отраднов

Редактор Л. Гратилло Техред M. Рейвес Корректор M. Пожо

Заказ 125/32 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного.комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при построении спецвычислителей, АЦП для вычисления значения степенной функции Y=Xm на выходе устройства от величины входного сигнала Х и степени m, а также для вычисления значения логарифма или антилогарифма величины входного сигнала

Изобретение относится к устройствам преобразования аналоговых электрических сигналов
Наверх