SU1559299A1

SU1559299A1 - Преобразователь логарифма отношени напр жений во временной интервал

Info

Publication number: SU1559299A1
Application number: SU874278526A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Степаненко; Михаил Петрович Захарич
Original assignee: Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1990-04-23

Abstract

Изобретение относитс к средствам преобразовани логарифма отношени двух напр жений во временной интервал. Цель изобретени - упрощение и повышение быстродействи устройства. Дл этого первоначально триггеры 10-12 устанавливаютс в исходное состо ние, ключ 3 замыкаетс , а ключ 4 размыкаетс , затем начинаетс зар д конденсатора 14 через преобразователь 15 напр жение-ток от напр жени U₁. В зависимости от соотношени напр жений U₁ и U₂ срабатывает либо компаратор 1, либо компаратор 2, через элемент 2И-НЕ 5 триггер 10 переключает ключи 3 и 4, начинаетс разр д конденсатора 14 на резистор 13, элемент 3И 9 начинает формировать выходной импульс, конец которого определ етс повторным срабатыванием одного из компараторов 1 или 2. Длительность полученного импульса пропорциональна логарифму отношений напр жений U₁ и U₂. Логическое элементы 2И-НЕ 6, ИЛИ 7, инвертор 8, триггер 11 формируют информацию о знаке логарифма. На пр мом выходе триггера 12 формируетс сигнал, длительность которого пропорциональна отношению входных напр жений. 2 ил.

Description

10

f5

20

2И-НЕ 5 и элемента ИЛИ 7, S-входом триггера 12 и через инвертор 8 с вторым входом элемента 2И-НЕ 6, выход которого соединен с S-входом триггера 11, выход компратора 1 соединен с первыми входами элемента ИЛИ 7 и элементов 2И-НЕ 5 и 6.

Выход элемента 2И-НЕ 5 соединен с S-входом триггера 10 и первым входом элемента ЗИ 9, второй вход которого соединен с управл ющим входом ключа 3 и пр мым выходом триггера 10, инверсный выход которого соединен с управл ющим входом ключа „ Третий вход элемента ЗИ 9 соединен с выходом элемента ИЛИ 7. R-входы триггеров 10 - 12 объединены и соединены с шиной 18 синхронизации, выход элемента ЗИ 9 и пр мые выходы триггеров 11 и 12 соединены с выходными зажимами 19-21 соответственно.

Преобразователь работает следующим образом.

Сигналом по шине 18 синхронизации 25 триггеры 10-12 устанавливаютс в исходное состо ние, при этом ключ Ц размыкаетс , а ключ 3 замыкаетс и через преобразователь 15 напр жение - ток (в простейшем случае резистор) от напр жени U, начинаетс зар д (фиг.2а) конденсатора И зар дным током KU, , где К - коэффициент преобразовани преобразовател 15. В случае, если соотношение между входными напр жени ми 1Т1 и U такое, что , то в момент времени Т, (фиг.2а, в) напр жение на конденсаторе становитс равным U4, следовательно ,CUl/KU1, где С - емкость конденсатора . В этот момент происходит установка триггера 12 в единичное состо ние.

В момент времени TV, (фиг.26) напр жение на конденсаторе 1 станет равным U1. В этот момент на выходах компараторов 1 и 2 по в тс состо ни логической единицы и через элемент 2И-НЕ 5 произойдет установка триггера 10 в единичное состо ние, ключ 3 разомкнетс , а ключ k замкнетс (фиг.2г). Начинаетс экспоненциальный разр д накопленного зар да конденсатора 1 через резистор 13. В момент времени Т3 (фиг.2в) напр жение на конденсаторе 14 станет равным 55

1559299л

x(Ui/U/), где R - сопротивление резистора 13. Интервал времени ut ТЭ-Т выдел етс элементом ЗИ 9, и на выходном зажиме 19 формируетс логический сигнал, длительность которого пропорциональна логарифму отношени входных напр жений (фиг.2е), В случае, если , , установка триггера 10 в единичное состо ние произойдет в момент времени ТА

30

35

40

45

50

(фиг.2в), а в момент времени Т, произойдет установка триггера 11 в единичное состо ние через инвертор 8 и элемент 2И-НЕ 6. На выходном зажиме 20 (фиг.2д) по витс сигнал об изменении знака логарифма. В этом случае разр д конденсатора 1 будет происходить от напр жени U-j до напр жени Uf . В момент времени Т, произойдет сравнение напр жени на конденсаторе 1 с напр жением U., (формируетс компаратором 2) и через элемент ЗИ 9 прекратитс подача сигнала на выходной зажим 19. Интервал времени можно записать в виде dtj -RC In (U г/U.,), или At3 RC Tin (U4/U,).

На выходном зажиме 21 формируетс сигнал, длительность которого пропорциональна отношению напр жений Ц, и U-2 (фиг.2ж), а на выходном зажиме 20 формируетс сигнал, какое из напр жений U1 или U-i больше. Отношение напр жений получаетс из соотношени

dtt Tf CU2/KU, ;

/3t+ T4 CU2/KU, (при ,)

с учетом того, что величины С и К - неизменные.

Claims

Формула изобретени

Преобразователь логарифма отношени напр жений во временной интервал, содержащий первый и второй компараторы , первый и второй ключи, первый и второй логические элементы 2И-НЕ, элемент ИЛИ, первый, второй и третий триггеры, конденсатор, резистор, элемент ЗИ и инвертор, преобразователь напр жение - ток, причем неинвертирующие входы первого и второго компараторов соединены с первым выводом конденсатора, выходом первого и входом второго ключей, управл ющие входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами первого триггера и вторым входом

Uг, следовательно

- тэ-тг)

U-U,e

можно записать

vmMAtj Ts-T7 -RC ln

5

0

5

5

0

5

0

5

0

(фиг.2в), а в момент времени Т, произойдет установка триггера 11 в единичное состо ние через инвертор 8 и элемент 2И-НЕ 6. На выходном зажиме 20 (фиг.2д) по витс сигнал об изменении знака логарифма. В этом случае разр д конденсатора 1 будет происходить от напр жени U-j до напр жени Uf . В момент времени Т, произойдет сравнение напр жени на конденсаторе 1 с напр жением U., (формируетс компаратором 2) и через элемент ЗИ 9 прекратитс подача сигнала на выходной зажим 19. Интервал времени можно записать в виде dtj -RC In (U г/U.,), или At3 RC Tin (U4/U,).

На выходном зажиме 21 формируетс сигнал, длительность которого пропорциональна отношению напр жений Ц, и U-2 (фиг.2ж), а на выходном зажиме 20 формируетс сигнал, какое из напр жений U1 или U-i больше. Отношение напр жений получаетс из соотношени

dtt Tf CU2/KU, ;

/3t+ T4 CU2/KU, (при ,)

с учетом того, что величины С и К - неизменные.

Формула изобретени

Преобразователь логарифма отношени напр жений во временной интервал, содержащий первый и второй компараторы , первый и второй ключи, первый и второй логические элементы 2И-НЕ, элемент ИЛИ, первый, второй и третий триггеры, конденсатор, резистор, элемент ЗИ и инвертор, преобразователь напр жение - ток, причем неинвертирующие входы первого и второго компараторов соединены с первым выводом конденсатора, выходом первого и входом второго ключей, управл ющие входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами первого триггера и вторым входом

элемента ЗИ, R-входы первого, второго и третьего триггеров соединены с шиной синхронизации устройства, инвертирующие входы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входными зажимами устройства, вторые выводы конденсатора и резистора соединены с общей шиной устройства, а первый вы- вод резистора соединен с выходом второго ключа, отличающийс тем, что, с целью упрощени .и повышени быстродействи , вход преобразовател напр жение - ток соединен с первым входным зажимом устройства, выход преобразовател напр жение - ток соединен с входом первого ключа, выход первого компаратора соединен с первыми входами первого и второго

элементов 2И-НЕ и элемента ИЛИ, второй вход последнего соединен с выходом второго компаратора, вторым входом первого элемента 2И-НЕ, -входом третьего триггера и входом инвертора выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с S-входом второго триггера, пр мой выход которого соединен с вторым выходным зажимом, выход элемента ЗИ соединен с первым выходным зажимом, а третий вход элемента ЗИ соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход элемент.-: ЗИ соединен с выходом первого элемента 2И-НЕ и S-входом первого триггера, пр мой выход третьего триггера соединен с третьим выходным зажимом устройства .

Ui

X

И-Й-1

+ п&

20

21

0W