SU1381547A1 - Логарифмический преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам , предназначенным дл  преобразовани  электрических сигналов по логарифмическому закону, и может быть использовано в вычислительной и в радиоизмерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и стабильности преобразовател . Логарифмический преобразователь содержит аттенюатор 1, первый комму т-: тор 2, су матор 3, компаратор 4, : apflji,ii3 разр дную КС-цепь 5, генератор нмиуль сев 6 5 делитв-пь частоты 7, Е горой коммутатор 8. блок вычитани  9 первый фильтр нижних частот 10, первый дифференциальньп; усилитеуть 11, формирователь коротких импульсов 12j второй фильтр нижних частот 13s, второй дифференциальны усилитель 14: Дсстн жение поставленной цели обеспечено благодар  введению в пре бразозатель аттенюатора, первого и Еторого когог- таторов, сумматора, блока вь1чита1 и  и первого и второго дифференциальных усилителей, обеспечивающих стабилизацию посто нной времени экспоненциальных колебаний и формируемых временных интервалов. 2 ил. .10

Description

фс/е./

Изобретение относитс  к устройствам , предназначенным дл  преобразовани  электрических сигналов по логарифмическому закону, к может быть ис- пользовано в радиоизмерительной технике .

Цель изобретени  - повышение точности и стабильности преобразовател .

На фиг.1 изображена функциональ- на  схема логарифмического преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов в характерных точках преобразовател .

Логарифмический преобразователь (фиг.1) содержит аттенюатор 1, первый коммутатор 2, сумматор 3, компаратор 4, зар дно-разр дную КС-цепь 5, генератор 6 импульсовJ делитель 7 частоты , второй коммутатор 8, блок 9 вычи- тани , первый фнпьтр 10 нижних частот , первый дифференцнальньш усилитель 11, формирователь 12 коротких импульсов , второй 13 нижних час- гот и второй дифференциальный ус или- тель 14, соединенные по приведенной , схеме

Блоки 5-7 и 12 образуют генератор 15 экспоненциальных колебаний,

Логари.фмический преобразователь работает следующим образом.

Входной сигнал подаетс  непосредственно и через аттенюатор 1 на информационные входы первого коммутатора 2. С выхода коммутатора 2 сиг налы с амплитудами IJ, и l подаютс  на первый вход су -1матора 3, выход которого подключен к второму входу компаратора 4, на первьм вход которого подаетс  экспоиенци;гтьное колебание с выхода зар дно-раэр дной RC-цепн 5. На выходе компаратора 4 ф(|рмируютс  сигналы длитeлыiocтью t и t о- ответствующие первому и второму тактам измерени , которые задаютс  генератором 6, через делитель 7 управл ющим коммутаторами 2 и 8. Выходной сигнал с вьп;ода компаратора 4 подаетс  на информационный вход второго коммутатора 8, на вькоде которого получаютс  сигн лы с длительностью t и t . Эти сигналы подаютс  на входы блока 9 вычитани . Периьп1 выход второго коммутатора 8  вл етс  выходом преобразовател .

Дл  стабш мчаццц экспоненты сигнал с выхода делител  7 частот ь; подаетс  на вход формирова гел   12 короткш-; импульсор и латем a RC-цепь 5. Экспоненциальные колебани  с КС-цепи 5 подаютс  на вход первого фильтра 10 нижних частот, выходной сигнал которого подаетс  на первый вход дифференциального усилител  14. Выходной сигнал дифференциачьного усилител  14 подаетс  на управление посто нной Бремени RC-цепи 3 путем изменени  сопротивлени  ее резистора. В качестве регул тора посто нной времени может быть использован, например, оптрон, резистор которого включаетс  последовательно с конденсатором и образует раздельную цепь, определ ющую параметры экспоненть.

В предлагаемом преобразователе нестабильность пост;: нной времени уменьшаетс  в К раз, где К - коэффициент усилени  дифференциального усилител  14,

Измен   опорное напр жение Upj, , можно мен ть посто нную времени с экс 1оненты.

Длительность импульса на первом выходе второго коммутатора 8 определ етс  выражением t;,, Т + t (lnUf - lnU(,), где и - амплитуда входного сигнала, подающегос  непосредственно на вход первого коммутатораJ Up - максимальна  амплитуда экспоненциальных колебаний; tf - посто нна  времени экспоненты.

Д: 1ительность импульса t на втором вькоде второг о коммутатора В определ етс  выражением ,

Т +

Ui

+ ь (In и - In и„), где и Y

плитуда сигнала, подаваемого на второй вход первого коммутатора через

и

аттенюатор, К -,- - коэффициент пени  аттенюатора.

На выходе фршьтра 13 нижних частот

ср

среднее значение напр жени  U,

Е -i6yx i..tjjb.i У

2Т 2Т и

тU4

1ак как отношение -- - определ ет-

- 2

с:  коэффициентом делени  аттенюатора , т,е. не мен етс  при изменении входного сигна-па. то при стабилизации разница t, - t, ,у,

- tin К остаетс  посто нной и при наличии дрейфа порог-а срабатывани  компаратора 4 система отрабатывает сигнал (Ujp), который подаетс  на второ вход сумматора 3, поддержива  разницу t,-t посто нной.

Выходом преобразовател   вл етс  первьй выход второго коммутатора 8. Выходное напр жение определ етс  выражением

Uc

5 tjJJAlJ

2 Т с учетом дрейфа порога срабатывани  компаратора AU и компенсирующего напр жени  Ujp, которое действует на тот же вход, выражение принимает ви

., Е Ег, и -н i и - UCP ъь 7 9т1 и

2 2Т

и„

Под действием цепи обратной св зи L cp ли, т.е.

1 5ti У вык ( 2 2Т Uo

Осциллограммы в характерных точках преобразовател  показаны на фиг.2.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Логарифмический преобразоватапь, содержащий генератор экспоненциальных колебани, выполненный в виде после- довательно включенных генератора импульсов , делител  частоты, формировател  коротких импульсов и зар дно- разр дной КС-цепи, выход которой  вл етс  выходом генератора экспоненци- альных напр жений и подключен к входу первого фильтра нижних частот и к первому входу компаратора, отличающийс  тем, что,с целью повышени  точности и стабильности,пре-

   5

   0

   5

   0

   5

   5 0

   образовател , в него введены аттенюатор , первый и второй коммутаторы, сумматор, блок вычитани , первый и второй дифференциапьные усилители и второй фильтр нижних частот, вход и вьЕход которого соединены соответственно с выходом блока вычитани  и с первым входом первого дифференциального усилител , подключенного вторым входом к первой шине задани  опорного напр жени , выход первого дифференциального усилител  соединен с первыь) входом сумматора, второй вход и вьгход которого подключены соответственно к выходу первого коммутатора и к второму входу компаратора, первый и второй информационные входы первого коммутатора соответственно подключены непосредственно и через аттенюатор к информационному входу преобразовател , выход компаратора соединен с информационным входом второго коммутатора, первьгй выход которого подключен к первому входу блока вычитани  и  вл етс  выходом преобразовател , а второй выход соединен с вторым входом блока вычитани , резистор зар дно-разр /гной RC-цепи выполнен управл емым и подключен управл ющим входом к вь:ходу второго дифференциального усшштел , первый и второй входы которого соединены соответственно с выходо : первого фильтра нижних частот и с второй шиной задани  опорного напр жени , управл - юшие входы первого и второго коммутаторов подключены к выходу делител  частоты генератора экспоненциальных колебаний.