SU424171A1 - Логарифмический функциональный преобразователь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении устройств дл  вычислени  логарифмов, децибелметров, а также нри построении множительно-делительных устройств .

Известны логарифмические функциональные преобразователи, содержащие генератор экспоненциального напр жени , схему сравнени , триггер, выход которого св зан с управл ющим входом ключа, соединенного с сумматором . Такие преобразователи имеют низкую точность, небольщой динамический диапазон , низкое быстродействие. Кроме того, дл  получени  результата в цифровом виде необходим дополнительный преобразователь.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  логарифмических преобразователей . Это достигаетс  тем, что в преобразователь введены блок управлени , подключенный к одному из входов триггера и к управл ющему входу ключа формировател  линейно нарастающего напр жени , и функциональный частотный преобразователь, один вход которого подключен к выходу интегратора , другой - к источнику опорного напр жени , а выход через ключ управлени  сумматором соединен со счетчиком.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого логарифмического функционального

преобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.

В преобразователе напр жение L/x подведено к одному из входов схемы 1 сравнени , выход которой подключен к триггеру 2. Второй вход триггера соединен с блоком 3 управлени . Выход источника 4 опорного напр жени  соединен с ключом 5, второй вход которого подк.тючен к блоку управлени . Выход ключа

через интегратор 6 подключен к другому входу схемы сравнени  и к входу функционального частотного преобразовател  7, выход которого через ключ 8 соединен с сумматором, выполненным на счетчике 9. Второй вход ключа 8 подключен к выходу триггера, а второй вход функционального частотного преобразовател  - к выходу источника опорного напр жени .

В исходном состо нии ключи 5 и 8 закрыты , на один из входов схемы сравнени  подаетс  преобразуемое напр жение U. По команде «пуск с блока 3 открываетс  ключ 5 и напр жение UQ с блока 4 поступает на вход интегратора 6. На выходе интегратора напр жение измен етс  по закону

,(1)

где т - посто нна  времени интегратора, 30t - врем .

Через врем  после команды «пуск с блока управлени  3 поступает сигнал, опрокидывающий триггер 2. При этом открываетс  клЕОч 8. На вход счетчика 9 начинает поступать частота с функционального частотного преобразовател  7, имеющего характеристику / /( -, т. е. частота обратно пропорциональна напр жению на входе функционального частотного прео;бразовател . Дл  использовани  в качестве функционального частотного преобразовател  измерительного частотного преобразовател  с импульсной обратной св зью, в котором в качестве напр жени  обратной св зи используетс  входное напр жение и, получают

и.

(2)

f K,

ит,

где Го - длительность импульса обратной св зи ,

/Ci - коэффициент преобразовани  частотного преобразовател .

Подставл   в уравнение (2) значение U из выражени  (1), получают

f - К. -- К,,(3)

г

T,t

- о

т

т. е. частота обратно пропорциональна времени t.

По достижении напр жением И величины преобразуемого напр жени  Ну срабатывает схема сравнени . При этом триггер возвращаетс  в исходное состо ние и ключ 8 закрываетс .

Напр жение U достигает значени  Их через врем  , определ емое из уравнени  (1).

JV.

(4) с/о

За промежуток времени 4-tn на счетчик 9 поступает количество импульсов /„

N lf(t)dt,

(5)

которое при ATi - 1 и

TU

()

(6)

(7)

tnТаким образом, из уравнени  (7) видно, что предлагаемый преобразователь позвол ет получить на выходе код, пропорциональный логарифму преобразуемого напр жени . Он имеет высокую точность и быстродействие, так как такие узлы, как интегратор и измерительный частотный преобразователь, могут иметь погрешности 0,01%.

Предмет изобретени 

Логарифмический функциональный преобразователь , содержащий схему сравнени , соединенную с одним из входов триггера, выход

которого подключен к управл ющему входу ключа управлени  сумматором, например счетчиком, источник входного сигнала, подключенный к одному входу схемы сравнени , и формирователь линейно нарастающего напр жени , выполненный в виде последовательно соединенных источника опорного напр жени , ключа и интегратора и подключенный к другому входу схемы сравнени , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности и быстродействи , в него введены блок управлени  и функциональный частотный преобразователь , причем блок управлени  подключен к другому входу триггера и к управл ющему входу ключа формировател  линейно нарастающего напр жени , входы функционального частотного преобразовател  св заны с выходом интегратора и с источником опорного напр жени  соответственно, а его выход через ключ управлени  соединен с сумматором .

nu

Ы1ыи

t

Фиг. 2