SU830419A1 - Логарифмический преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобраэовател  - электрических сигналов по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен логарифмический преобразователь , содержащий усилительный блок, блок сравнени , генератор -напр жени  экспоненциальной формы fll

Однако это устройство характеризуетс  низкой точностью работы.

Наиболее йлизким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  логарифмический преобразователь, содержащий первый и второй усилители, к инвертирукицим входам и выходам каждого из которых подключены соответствен-. но коллектор и эмиттер соответствующих логарифмических транзисторов, инвертирующие входы первого и второго усилителей соответственно через первый и второй масштабные реэисторы соединены с первым и вторым вхоДс1ми логарифмического преобразовател , к инвертирующему входу второго усилител  подключен первый вывод третьего масштабного резистора, неинвертирующие входыпервого и второго усилителей и базы первого и второго логарифмирующих транзисторов присо.единены к шине нулевого потенциала, выходы первого и второго усилителей соединены со входами дифференциального, усилител  ; Однако точность работы такого устройства ограничена отклонением реашьной вольт-амперной характеристики используемых логарифмирующих транзисторов от идеальной логарифмической на уровне единиц процентов (относительна  погрешность, приведенна  ко входу).

Точность работы повышаетс  при уменьшении диапазона изменени  входного сигнала и наоборот, при увеличении допустимой погрешности расшир етс  диапазон.преобразовани  входного сигнала.

Цель изобретени  - повышение точности работы и расширени  диапазона изменени  входного сигнала. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в.преобразователь введены первый и второй функционс1льные преобразователи и суммирующий усилитель, причем первый вход логарифмического : преобразовател  через первый функциональный преобразователь соединен со вторым выводом третьего масштабного резистора, вьлход дифферелциального усилител  подключен к первому входу суммирующего усилител , выход которого  вл етс  выходом логарифмического преобразовател , выход дифференциального усилител  через второй функцио .нальный преобразователь присоединен ко второму входу суммирующего усилител .

На чертеже изображена Функциональна  схема логарифмического преобразовател .

Логарифмический преобразователь содержит первый и второй усилители 1 и 2, первый и второй логарифмирующие транзисторы 3 и 4, первый, второй и третий масштабные резисторы 5-7, первый и второй функциональные преобразователи 8 и 9, дифференциальный усилитель 10, суммирующий усилитель 11, шину 12 нулевого потенциала , первый и второй входы 13 и 14 и выход 15 логарифмического преобразовател .

Логарифмический преобразователь работает следующим образом.

При подаче на.первый вход 13 напр жени  на выходе первого усилител  1 формируетс  напр жение пропорциональное логарифму от величины напр жени  на первом входе 1.3. Отклонение реальной зависимости выходного напр жени  первого усилител  1 от идеальной логарифмической определ етс  прежде всего отклонением вольт-амперной характеристики первого логар -фмирукицего транзистора 3 от логарифмического закона. Входное напр жение проходит одновременно через первый функциональный преобразователь 8 и через третий масштабный резистор 7 поступает на вход второго усилител  2, Через второй масштабный резистор 6 на вход второго усилител  2 со второго входа 14 логарифмического преобразовател  подаетс  опорное напр жение. Выходноенапр жение второго усилител  2 пропорционально логарифму от суммы-опорного напр жени  со второго В54ода 14 и от первого функционального преобразовател  8. На выходе дифференциального усилител  10 присутствует напр жение, равное разности выходных напр жений первого и второго усилител й 1 и 2. Это напр жение подаетс  на первый вход суммирующего усилител  11, на второй вход которого это же напр же.ние подаетс  через второй функциональный преобразователь 9

При идентичности характеристик первого и второго логарифмирующих транзисторов 3 и 4 обеспечиваетс  достаточно слаба  зависимость работы логарифмического преобразовател  от температуры, как и .в известном устройстве.

С помощью соответствующего подбора характеристик первого и второго функциональных преобразователей 8 и 9 удаетс  значительно уменьшить погрешность, обусловленную отклонением реальных вольт-амперных характеристик первого и второго логарифмирующих транзисторов 3 и 4 от идеальных логарифмических.

Так как выходные сигналы первого и второго диодных функциональных преобразователей 8 и 9 должны компенсировать погрешность до единиц процентов , то требовани  к их метрологическим характеристикам измен ютс  мало. Например, дл  уменьшени  погрешности логарифмического преобразовател  с 2 до 0,03% дл  диапазона изменени  входного напр жейи  от 100 мВ до 100 В достаточно в первом функциональном преобразователе 8 иметь два диодных элемента, а во втором функциональном преобразо 1теле 9 -- три диодных , элемента. При этом первый и второй функциональные преобразователи 8 и 9 имеют погрешность 1%, При величине входного напр жени  пор дка нескольких дес тков вольт первой функциональный преобразователь 8 не вносит существенной аппаратурной погрешности и выполн етс  на пассивных диодных элементах с минимумом .аппаратурных затрат. На этом диапазоне изменени  входного напр жени  первый функциональный преобразователь 8 полностью выполн ет коррекцию характеристики логарифмического преобразовател . При малой величине входного напр жени  менее единиц вольт резко возрастают требовани  к точности первого функционального преобразовател  8,и на этом диапазоне целесообразно коррекцию выполн ть вторым функциональным преобразователем 9, а первым функциональным преобразователем 8 осуществл ть лишь линейную передачу сигнала с малым коэффициентом передачи.

Claims (2)

1.Патент США № 3805046, кл. 235-197, опублик, 1974.

2.Патент Великобритании

№ 1333287, кл. G 4 G , опублик. 1973 (прототип).