SU822210A1 - Устройство дл логарифмировани ОТНОшЕНи дВуХ СигНАлОВ - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к электрическим устройствам, предназначенным дл  преобразовани  сигналов по логарифмическому закону, и может быть использовано в аналоговых вычислителных машинах.

Известно устройство логарифмировани  отношени  сигналов, содержащее логарифмирующие усилители, дифференциальный усилитель 1 .

Однако это устройство характеризуетс  низкой точностью вследствие нендентичности характеристик логарифкшруихцих усилителей.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  логарифмировани  отношени  двух сигналов, содержащее логарифмирукхций блок, вход которого через первый ключевой элемент соединен с первым входом устройства, а через второй ключевой элемент соединен со вторым входом устройства, блок масштабировани , вход которого подключен ко второму входу устройства , выход блока масштабировани  чере третий ключевой элемент присоединен ко входу логарифмирующего блока, четвертый ключевой элемент, первый вывод которого соединен с первым выводом п того ключевого элемента, второй вывод которого через первый блок пам ти подключен к первому вход первого дифференциального усилител , элемент с переменным коэффициентом передачи, источник опорного напр жени , выход которого присоединен к первому входу второго дифференциального усилител , второй блок памти , шестой ключевой элемент и генератор импульсов, выходы которого соединены с управл ющими входгши первого , второго, третьего, четвертого, п того и шестого ключевых элементов 2 .

Недостатками этого устройства  вл ютс  низкое быстродействие, обусловленное запаздыванием по цепи преобразовани  входного сигнала и большим временем установлени  параметра элемента с переменным коэффициентом . пер1едачи, а также невысока  точность вследствие сложной функциональной схем:.

Цель изобретени  - повышение точности , быстродействи  и упрощение устройства..

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем что в предлагаемом устройстве выход логарифмирующего блока через четвертый ключевой элемент соединен со вторым входом первого дифференциального усилител , выход которого через элемент с переменным коэффициентом передачи подключен ко второму входу второго дифференциального усилител  выход которого через последовательно соединенные шестой ключевой элемент и второй блок пам ти присоединен к управл ющему входу элемента с переменным Коэффициентом передачи, выход которого  вл етс  выходом устройства На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройст ва дл  логарифмировани  отношени  двух сигналов. Устройство содержит логарифмирую щий блок 1, первый, второй, третий, четвертый, п тый и шестой ключевые элементы 2-7, блок 8 масштабировани  первый и второй блоки 9 и 10 пам ти элемент 11 с переменным коэффициенто передачи, первый и второй дифференциальные усилители 12 и 13, источник 14 опорного напр жени , генератор 15 импульсов, первый и второй входы 16 и 17 и выход 18 устройства Устройство дл  логарифмировани  отношени  двух сигналов работает следующим образом. Предполагаетс , что все ключевые элементы 2-7 не внос т ошибки в преобразование сигналов. В первый такт работы генератора 15 импульсов замкнуты второй и п тый ключевые элементы 3 и 6 и происходит логарифмирование сигнала со второго входа 17, результат которого через п тый ключевой элемент б записываетс  в первом блоке 9 пам ти, выполненном по схеме с запоминанием мгновенного зна чени  сигнала. Во второй такт второй и п тый ключевые элементы 3 и 6 размыкаютс  и замыкаютс  третий, чет вертый и шестой ключевые элементы 4,5 и 7. При этом результат преобразовани  сигнала со второго входа 17 в блоке 8 масштабировани  через третий ключевой элемент 4 поступает на логарифмирующий блок 1, выходной сигнал которого через четвертый ключевой элемент 5 поступает на вход первого дифференциального усилител  12, на выходе которого формируетс  напр жение 1 где К И N - мультипликативна  и аддитивна  погрешности логарифмирующего блока 1 коэффициент преобразовани  первого блока 9 пам ти; коэффициент блока 8 масш табировани ; напр жение на втором вхо де 17 устройства. При единичном значении коэффициента преобразовани  первого блока 9 пам ти получаем U,,2.a Keoga. (2) Выходное напр жение элемента 11 с переменным коэффициентом передачи во втором такте равно %ы«2. (3) где К - коэффициент передачи элемента 11 с переменным коэффициентом передачи. Это напр жение поступает на вход второго дифференциального усилител  13. Выходное напр жение второго дифференцисшьного усилител  13 через шестой ключевой элемент 7 и второй блок 10 пам ти, выполненный по схеме с запоминанием мгновенного значени  сигнала, измен ет коэффициен г передачи элемента 11 с переменным коэффициентом передачи таким образом , чтобы разность входных сигналов второго дифференциального усилител  13 была равна нулю K,KEoga-Uon 0, где напр жение источника 14 опорного напр жени . Из равенства (4) следует 1 Ц°п k В третий такт третий и шестой ключевые элементы 4 и 7 размыкаютс  и замыкаетс  первый ключевой элемент 2. При этом во втором блоке 10 пам ти фиксируетс  значение выходного напр жени  второго дифференциального усилител  13 на конец второго такта и тем самым фиксируетс  значение коэффициента передачи элемента 11 с переменным коэффициентом передачи на врем  последующих тактов работы. Сигнал с первого входа 16 устройства через первый ключевой элемент 2, логарифмирующий блок 1, четвертый ключевой элемент 5 поступает на вход первого дифференциального усилител  12, выходное напр жение которого равно ,,j K8ogUeK,N-{KeogUBK/NbKeog r (6) бых%, где Ц,,, - напр жение на первом вхо 4 л,. де 16 устройства. Выходное напр жение элемента 11 с переменным коэффициентом передачи с учетом выражени  5 равно iT Boga fc 0,2 Из выражени  (7) следует, что выходное напр жение не зависит от аддитивной и мультипликативной ошибок логарифмирующего блока 1. Преимуществом предлагаемого устройства дл  логарифмировани  отношени  двух сигналов  вл етс  большое быстродействие при работе с одним входным переменным сигналом, что обусловлено отсутствием запоминающих элементов по цепи его преобразовани . В случае определени  логарифма отношени  переменный сигнал с малой скоростью следует подавать на второй вход 17, Кроме того, функционгшъ на  схема, проще, чем схема известного устройства, что приводитк более высокой точности работы. Формула изобретени  Устройство дл  логарифмировани  отношени  двух сигналов, содержащее логарифмирующий блок, вход которого через первый ключевой элемент соединен с первым входом устройства, а через второй ключевой элемент соединен со вторым входом устройства, бло масштабировани , вход которого подкл чеи ко второму входу устройства, выход блока масштабировани  через третий ключевой элемент присоединен ко входу логарифмирующего блока, четвер тый ключевой элемент, первый вывод которого соединен с первым выводом п того ключевого элемента, второй вывод которого через первый блок пам ти подключен к первому входу первого дифференцигтьного усилител , элемент с переменным коэффициентом передачи, источник опорного напр жени , выход которого присоединен к первому входу второго дифференциал ного усилител , второй блок пам ти. шестой ключевой элемент и генератор импульсов, выходы которого соединены с управл ющими входами первого, второго , третьего, четвертого, п того и шестого ключевых элементов, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  точности, быстродействи  и упрощени , выход логарифмирующего блока через четвертый ключевой элемент соединен со вторым входом, первого дифференциального усилител , выход которого через элемент с переменным коэффициентом передачи подключен ко второму входу второго дифференциального усилител , выход которого через последовательно соединенные шестой ключевсЛ элемент и второй блок пам ти присоединен к управл ющему входу элемента с переменным коэффициентом передачи, выход которого  вл етс  выходом устройства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Справочник по нелинейным схемам . Под ред. Д.Шейнголда. М., Мир, 1977, с.468, фиг.4.2.8/
2. 2.Авторское свидетельство СССР 503250, кЛ. G 06 G 7/14, 1976 (прототип).