SU754440A1

SU754440A1 - Logarithmic converter

Info

Publication number: SU754440A1
Application number: SU782669988A
Authority: SU
Inventors: Vitalij E Yamnyj
Original assignee: Bruss G Univ Im V I Leni
Priority date: 1978-10-04
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к области электрических преобразователей сигналов с логирифмической характеристикой и может быть использовано вThe invention relates to the field of electrical signal converters with logrifmic characteristic and can be used in

5five

вычислительных машинах.computing machines.

Один иэ известных логарифмических? преобразователей сигнала содержит управляемые делители напряжения, блок управления, блок сравнения и ключевые элементы [1].One of the famous logarithmic? Signal converters contain controlled voltage dividers, a control unit, a comparison unit and key elements [1].

Это устройство имеет большую погрешность преобразования сигналов.This device has a large signal conversion error.

Из известных устройств аналогичного назначения наиболее близким к изобретению является логарифмический 15 преобразователь, содержащий первый степенной делитель напряжения, вход которого является входом логарифмического преобразователя. Управляющие входы первого степенного делите- 20 ля напряжения соединены с соответствующими выходами первого счетчика, ко входу которого подключен выход делителя частоты, выход элемента сравнения присоединен к управляющему вхо- 25 ду элемента И, выход котор'ого соединен со входом второго счетчика. К первому входу элемента сравнения подключен источник первого напряжения. Ко входу элемента И присоединен выход 30Of the known devices of similar purpose, the logarithmic converter 15 is the closest to the invention, containing the first power-law voltage divider, whose input is the input of the logarithmic converter. The control inputs of the first power voltage divider are connected to the corresponding outputs of the first counter, to the input of which the output of the frequency divider is connected, the output of the reference element is connected to the control input of the 25 And element, the output of which is connected to the input of the second counter. The source of the first voltage is connected to the first input of the comparison element. To the input element And attached output 30

77

генератора импульсов , Упразляющи о входы первого и второго счетчиков, делителя частоты и генератора импульсов соединены с выходом блока управления [2] ,impulse generator, the inputs of the first and second counters, the frequency divider and the pulse generator are connected to the output of the control unit [2],

Точность работы этого устройства иедосгаточна вследствие нестабильной работы отдельных функциональных блоков, входящих в устройство.The accuracy of this device is negative due to the unstable operation of the individual functional blocks included in the device.

Целью изобретения является повышение точности работы.The aim of the invention is to improve the accuracy of work.

Предложенный логарифмический преоб разователь отличается, от известного тем, что в него введены степенной делитель напряжения, второй управляемый делитель напряжения, первый и второй вычитающие блоки, дополнительные делитель частоты и счетчик. Вход второго степенного делителя напряжения соединен со входом первого степенного делителя напряжения. Выходы первого и второго степенных делителей Напряжения подключены к соответствующим входам первого вычитающего блока, выход которого присоединен ко входу управляемого делителя напряжения.Выходы первого степенного делителя напряжения и управляемого делителя напряжения соединены с соответствующими входами второго вычитающегоThe proposed logarithmic converter differs from the well-known one in that it introduces a power-law voltage divider, a second controlled voltage divider, first and second subtraction blocks, an additional frequency divider and a counter. The input of the second power voltage divider is connected to the input of the first power voltage divider. The outputs of the first and second power dividers Voltage connected to the corresponding inputs of the first subtractive unit, the output of which is connected to the input of a controlled voltage divider. The outputs of the first power voltage divider and controlled voltage divider are connected to the corresponding inputs of the second subtractive

754440754440

блока, выход которого присоединен ко второму входу элемента сравнения. Управляющие входы первого и второго степенных делителей напряжения соединены. Выход генератора импульсов соединен со стробирующим входом элемента сравнения, а через дополнитель- 5 ный делитель частоты-со входами делителя частоты и дополнительного счетчика, выходы дополнительного счетчика подключены к соответствующим управляющим входам управляемого делителя Юblock whose output is connected to the second input of the comparison element. The control inputs of the first and second power dividers are connected. The output of the pulse generator is connected to the gate input of the comparison element, and through an additional 5 frequency divider — to the inputs of the frequency divider and an additional counter, the outputs of the additional counter are connected to the corresponding control inputs of the controlled divider U

напряжения. Управляющие входы дополнительных делителя -частоты и счетчика присоединены к выходу блока управления .voltage. The control inputs of the additional divider frequency and counter are connected to the output of the control unit.

Функциональная схема предложенного 15 логарифмического преобразователя изображена на чертеже.Functional diagram of the proposed 15 logarithmic converter shown in the drawing.

Он содержит первый и второй степенные делители напряжения 1 и 2, первый и второй вычитающие блоки 3 и 4, 20It contains the first and second voltage dividers 1 and 2, the first and second subtractive blocks 3 and 4, 20

управляемый делитель напряжения 5, источник порогового напряжения 6, элемент сравнения 7, элемент И 8, второй счетчик 9, первый счетчик 10, делитель частоты 11,дополнительный счетчик 12 дополнительный делитель 25 частоты 13,генератор импульсов 14,блок управления 15.controlled voltage divider 5, threshold voltage source 6, comparison element 7, element 8, second counter 9, first counter 10, frequency divider 11, additional counter 12 additional divider 25 frequency 13, pulse generator 14, control unit 15.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Коэффициент деления дополнительного делителя частоты 13, равный т, может быть произвольным и определяет масштаб преобразования.The division factor of the additional frequency divider 13, equal to m, can be arbitrary and determines the scale of the conversion.

При поступлении на вход 16 напряжения, блок управления 15 устанавливает счетчики 9, 10 и 13 в исходное состояние, обнуляет делители частоты 11 и 13 и запускает генератор импульсов 14. В этот момент на вход элемента сравнения 7 поступает входное напряжение устройства. Напряжение на выходе вычитающего блока 3 равно:Upon receipt of the input voltage 16, the control unit 15 sets the counters 9, 10 and 13 to its original state, resets the frequency dividers 11 and 13 and starts the pulse generator 14. At this moment, the input voltage of the device enters the input of the comparison element 7. The voltage at the output of the subtraction unit 3 is equal to:

ϋβχ.,, оыβχ. ,, oy

(5)(five)

где ивх, - напряжение на входе 16 преобразователя.where and in, - the voltage at the input 16 of the converter.

Если напряжение на входе 16 меньше напряжения источника порогового напряжения 6, то от генератора импуль сов 14 через элемент И 8 на вход счет чика 9 поступают импульсы.If the voltage at input 16 is less than the voltage of the source of the threshold voltage 6, then pulses are received from the pulse generator 14 through the element 8 at the input of the counter 9.

Через пл импульсов переключается счетчик 12, который устанавливает в делителе напряжения 5 коэффициент ^_передачи, равный -А- , а ко входу элемента сравнения 7^подводится напряжениеThrough the PL pulses, the counter 12 is switched, which sets in the voltage divider 5 a transfer coefficient ^_ equal to -A-, and a voltage is supplied to the input of the comparison element 7 ^

и /<*А\Аand / <* A \ A

ьх а ) ($_x a) ($ _

(6)(6)

В исходном состоянии счетчики 9, 30In the initial state, counters 9, 30

10 и 12 обнулены, генератор импульсов 15 не работает. Первый степенной делитель напряжения 1, управляемый от Счетчика 10, имеет коэффициент передачи, определяемый содержимым 3510 and 12 are reset, the pulse generator 15 is not working. The first power voltage divider 1, controlled by Counter 10, has a transfer coefficient determined by the contents of 35

счетчика 10 и равныйcounter 10 and equal

_αο < _αυ _αρ· ·)_αΒ ц (ΐ) _α ο < _α υ _α ρ · ·) _α Β c (ΐ)

где 01 = 4 + б)where 01 = 4 + b)

Если это новое напряжение меньше напряжения источника порогового напряжения 6, то в счетчике 9 запишет ся т импульсов, и затем переключается счетчик 12, после чего на вход элемен та сравнения 7 поступает напряжениеIf this new voltage is less than the voltage of the source of the threshold voltage 6, then in the counter 9 there will be recorded t pulses, and then the counter 12 switches, after which the voltage goes to the input of the comparison element 7

(7)(7)

б⁴- относительная методическая погрешность преобразования. 40b ⁴ - relative methodical error of conversion. 40

Второй степенный делитель напряжения 2, управляемый от счетчика 10 имеет коэффициент передачиThe second power divider voltage 2, controlled by the counter 10 has a transmission coefficient

4 4 44 4 4

(2)(2)

Делитель напряжения 5, управляемый от счетчика 12, имеет коэффициент передачиThe voltage divider 5, controlled by the counter 12, has a transmission coefficient

₀ £ £_ _£_ л ₀ £ £ _ _ £ _ l

' Ъ ' V ⁷ ' "'⁷ ''B' v ⁷ '"' ⁷ '

(3)(3)

4545

где л - объем счетчика Γ2.where l is the volume of the counter Γ2.

В связи с тем, что на участке между переключениями делителей напряжения 1 и 2 показательная функция аппроксимируется прямой линией с помощью делителя напряжения 5, параметр а. связан с относительной погрешностьюDue to the fact that in the area between switching voltage dividers 1 and 2, the exponential function is approximated by a straight line using a voltage divider 5, the parameter a. related to relative error

5050

Если на первом участке аппроксимации напряжение, формируемое на выходе вычитающего блока 4, больше напряжения источника порогового напряжения, то через д импульсов на выходе делителя частоты 13 появится импульс на . выходе делителя частоты 11, который переключает счетчик 10 и в делителе напряжения 1 устанавливается коэффициент передачи ^{а в} ДелителеIf in the first section of the approximation the voltage generated at the output of the subtracting unit 4 is greater than the voltage of the source voltage of the threshold voltage, then after d pulses at the output of frequency divider 13 a pulse will appear. the output of the frequency divider 11, which switches the counter 10 and in the voltage divider 1 sets the transmission coefficient ^{a in the} Divider

напряжения 2 - коэффициент передачиvoltage 2 - transmission coefficient

· Далее происходит аппроксимация показательной функции на втором участ ке с помощью делителя напряжения 5 и т.д., до тех пор, пока не произойдет переключение элемента сравнения 7 в другое состояние.· Next, approximation of the exponential function on the second section occurs using a voltage divider 5, etc., until the comparison element 7 is switched to another state.

следующим образом:in the following way:

.<4) ‘О. <4) ‘About

При.этом отклонение прямой линии на участке аппроксимации от показательной функции не превышает у . 65At the same time, the deviation of the straight line in the approximation area from the exponential function does not exceed у. 65

Для устранения ложного срабатывания элемента сравнения 7 во время переходного процесса производится стробирование элемента сравнения 7 от генератора импульсов 14. После переключения элемента сравнения 7 поступление импульсов на счетчик 9 прекращается, и в нем запишется число, про5To eliminate the false triggering of the comparison element 7 during the transient process, the comparison element 7 is gated from the pulse generator 14. After switching the comparison element 7, the flow of pulses to the counter 9 stops and the number, pro5, is written in it

754440754440

66

порциональное логарифму' от входного напряженияa portion of the logarithm of the input voltage

Ν-тЕосΝ-thEos

(^)и_пор/ (8)(^) and _then / (8)

где О_оор - напряжение источника порогового напряжения 6.where O _oor is the voltage source of the threshold voltage 6.

Предложенный логарифмический преюбразователь ио сравнению с устройством - прототипом имеет более высокую точность работы, так как погрешность преобразования уменьшена в ς раз.The proposed logarithmic converter, compared to the prototype device, has a higher accuracy of operation, since the conversion error is reduced by a factor of.

10ten

Claims

Claim

A logarithmic converter, 15 containing the first power voltage divider, whose input is the input of a logarithmic transformation. The control inputs of the first power divider are connected to the corresponding outputs of the first counter, to the input of which the output of the frequency divider is connected, the output of the reference element is connected to the control input of the element I, the output 25 of which is connected to the input of the second counter, to the first input the comparison element is connected to the source of the threshold voltage, to the input of the element I is connected the output of the impulse generator- βθ ow, the control inputs of the first and second counters, the frequency divider and the pulse generator are connected to the output of the control unit, which implies that, in order to improve the accuracy of work, a second “voltage divider, controlled voltage divider, the first and second power voltage dividers are connected to the corresponding inputs of the first subtraction unit whose output is connected to the input of a controlled divider. voltage, the outputs of the first power * voltage divider and the controlled voltage divider are connected to the corresponding inputs of the second subtraction unit, the output of which is connected to the second input of the comparison element, the control inputs of the first and second power voltage dividers are connected, the output of the pulse generator is connected to the gate input of the comparison element, and through an additional frequency divider to the inputs of the frequency divider and an additional counter, the outputs of the additional counter are connected to the corresponding control inputs of the controlled divider voltages, control inputs of an additional frequency divider and a meter are connected to the output of the control unit.