SU605219A1 - Устройство дл определени логарифма отношени двух сигналов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной и вычислительной технике и быть использовано при построении устройств дл  вычислени  логарифмов, децибелметров, а также при построении множительно-делительных устройств.

Известны устройства, позвол ющие определ ть логарифм отношени  двух посто нных напр жений, работающие в широком динамическом диапазоне измер емых отношений, которые могут быть как больше, так и меньше единицы 1, 2.

Из известных устройств данного типа наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  определени  логарифма отношени  двух сигналов 2, содержащее дифференцирующие блоки, входы которых подсоединены к входам устройства соответственно через первый и второй ключи, два блока сравнени , последовательно включенные элемент И, счетчик и блок цифровой индикации, первый и второй триггеры, генератор тактовых импульсов, выходом соединенный с зшравл ющимп входами первого и второго ключей, счетчика и с нулевым входом первого триггера, счетный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ. Входы элемента И соединены соответственно с генератором счетных импульсов и с выходом первого триггера, выход второго триггера - с первым управл ющим входом блока цифровой индикации. Кроме того, устройство имеет источник опорного папр женп .

Работа этого устройства основана на том, что в зависимости от знака измер емого логарифма двух сигналов срабатывает тот из элементов сравнени , который производит компарирование экспоненциально-спадающего (по абсолютной величине) напр жени , начальное значение которого равно большему по

абсолютной величине входному сигналу, с нанр жением , равным меньшему по абсолютной

величине входному сигналу.

Недостаток такого устройства заключаетс 

в невысокой точности измерени , что обусловлено , в основном, вли нием норога срабатывани  элементов сравнени  на результат вычислени . Цель изобретени  - повышение точности

работы устройства.

Это достигаетс  тем, что в устройство введены два переключател , третнй и четвертый ключи, третий, четвертый и п тый триггеры. Первые входы блоков сравнени  через соответствующпе переключатели подключены к выходам соответствующнх дифференцирующих блоков, а вторые входы блоков сравнени  - к источнику опорного сигнала. Выход первого блока сравнени  через третий ключ

соединен с единичным входом второго и счетным входом третьего триггеров, выход второго блока сравнени  через четвертый ключ - с единичным входом четвертого и счетным входом п того триггеров. Нулевые входы второго , третьего, четвертого, н того триггеров соединены с генератором тактовых импульсов, управл ющие входы переключателей -с выходами третьего и п того триггеров, а управл ющие входы третьего и четвертого ключей - с выходами соответственно четвертого и второго триггеров. Второй управл ющий вход блока цифровой индикации подключен к выходу четвертого триггера, а входы элемента ИЛИ -к выходам третьего и четвертого ключей.

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит ключи 1, 2, дифференцирующие блоки 3 и 4, переключатели 5 и 6, источник 7 опорного напр жени , блоки 8 и 9 сравнени , ключи 10, 11, генератор 12 тактовых импульсов, элемент ИЛИ 13, триггеры 14-18, генератор 19 счетных импульсов, элемент И 20, счетчик 21 и блок 22 цифровой индикации.

Работает устройство следующим образом.

В момент времени тактовый импульс генератора 12 замыкает ключи 1 и 2, а также устанавливает своим передним фронтом все триггеры в нулевое состо ние и осуществл ет сброс показаний счетчика 21.

Установка триггеров в нулевое состо ние обеспечивает замыкание ключей 10 и 11, а также нахождение переключателей 5 и 6 в положении «1.

Выходные напр жени  блоков 3 и 4 начинают измен тьс  во времени по законам

и, ехр {- и ехр (

соответственно, где Ui и 1/2 - входные напр жени , прикладываемые к сигнальным входам ключей 1 и 2 соответственно; т - посто нна  времени дифференцирующих блоков 3 и 4. Через переключатели 5 и 6 эти напр жени  прикладываютс  к вторым входам блоков 8 и 9 сравнени , на первые входы которых подаетс  опорное напр жение f/o источника 7. Пусть, например |t/i| | L2|. Тогда в момент времени

2

г.1п

и,,

срабатывает блок 9 сравнени  и своим выходным импульсом через ключ 11 перебрасывает триггеры 16 и 17, а также триггер 18 через элемент ИЛИ 13 ,в единичное состо ние. В результате через элемент И 20 с выхода генератора 19 на вход счетчика 21 начинают проходить счетные имнульсы . Изменение состо ни  триггеров 16 и 17, кроме того, приводит к размыканию ключа 10 и переводу переключател  6 в положение «2. В результате к второму входу блока 9 сравнени  оказываетс  подключенным

вход дифференцирующего блока 3. В MOMerii времени

,г.1пи ,

блок 9 срабатывает второй раз и выходным импульсом перебрасывает триггеры 17 и 18 со счетными входами в нулевое состо ние. Переключатель 6 снова переводитс  в положение «1, с единичного входа триггера 18 на вход элемента И 20 разрещающий сигнал больще не поступает, в результате прекращаетс  прохождение счетных импульсов на вход счетчика 21. На этом преобразование заканчиваетс . В счетчике оказываетс  зафиксированным число импульсов, прощедщих на его вход за промежуток времени (), т. е.

N f,(f,-f) f..ln.(1)

и.

Результат вычислени  (1) высвечиваетс  в блоке 22 цифровой индикации с указанием знака логарифма (дл  рассмотренного примера знак «-f- задаетс  триггером 16).

В случае, когда |t/i| |t/2|, преобразование происходит аналогично с той разницей, что моменты равенства напр жений фиксируютс  блоком 8 сравнени , а триггер 15, устанавливаемый в момент первого срабатывани  блока 8 в единичное состо ние, высвечивает в блоке 22 знак «-.

Введение новых элементов в устройство и осуществление указанных св зей позволило определить логарифм отнощени  двух сигналов по промежзтку времени между двум  срабатывани ми одного и того же блока сравнени , производ щего сравнение двух экспоненциально-затухающих с одной и той же носто нной времени напр жений, начальные

значени  которых равны входным сигналам, с опорным напр жением. В результате в отличие от известного устройства на точность работы нредложенного устройства не вли ет наличие ненулевого порога срабатывани  блоков

сравнени  (при условии, что этот порог срабатывани  не успевает изменитьс  за врем  преобразовани , на практике это выполн етс ). Такие же невысокие требовани  - сохранение посто нной величины выходного напр жени  в течение цикла преобразовани  - предъ вл ютс  к источнику опорного напр жени .

Claims (2)

1.АвторскоесвидетельствоСССР № 401891, кл. G 06G, 1973.

2.АвторскоесвидетельствоСССР № 547786, кл. G 06G 7/12, 1976.