SU868785A2

SU868785A2 - Logarithmic converter

Info

Publication number: SU868785A2
Application number: SU702778620A
Authority: SU
Inventors: Юрий Константинович Смирнов; Наиля Сиразетиновна Смирнова; Евгения Борисовна Стефанова
Original assignee: Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им. Проф. М.А.Бонч-Бруевича
Priority date: 1970-06-11
Filing date: 1970-06-11
Publication date: 1981-09-30

Description

(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) LOGICAL CONVERTER

1one

Изобретение относитс к устройствам преобразовани аналогового сигнала по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.The invention relates to analog signal conversion devices according to a logarithmic law and can be used in analog computers.

ilo основному авт. св. 752372 известен логарифмический преобразователь , содержащий логарифмирующий элемент , коммутатор, первыйВХОД которого соединен со входом логарифмического преобразовател , а второй вход подключен- к источнику посто нного напр жени , к управл ющему входу коммутатора присоединен первый выход генератора коммутирующих импульсов, соединенные последовательно полосовой фильтр и синхронный детектор, выход которого вл етс выходом логарифмического преобразовател , к управл ющему входу синхронного детектора подключен второй выход генератора коммутирующих импульсов, соединенные последовательно высокочастотный генератор, . модул тор, сумматор, соединенные пocпeдoвaтeльнq полосовой усилитель, ключевой детектор, блок автоматической регулировки усилени , выход коммутатора подключен к дополнительному Bxojciy модул тора и второму входу сумматора, выход которого присоё динен ко входу логарифмирующего элемента, выход логарифмирующего элемента срединен со входом полосового усилител и с сигнальным вхо-. дом блока автоматической регулировки усилени , вьаход которого подк.ш)чен ко входу полосового фильтра 1.ilo main auth. St. 752372 a logarithmic converter is known, which contains a logarithmic element, a switch, the firstINPORT of which is connected to the input of a logarithmic converter, and the second input is connected to a constant voltage source, the first output of a switching pulse generator connected in series to a band-pass filter and a synchronous detector , the output of which is the output of a logarithmic converter, the second output of the gene is connected to the control input of the synchronous detector Ator commutating pulses in series a high-frequency generator. modulator, adder, interconnected bandwidth amplifier, key detector, automatic gain control unit, switch output is connected to an additional Bxojciy modulator and a second input of the adder, the output of which is connected to the input of the logarithm element, the output of the logarithm element, the middle of which is connected to the input of the logarithm element, the output of the logarithm element that is connected to the input of the logarithm element alarm input. the house of the automatic gain control unit, whose output is connected to the input of the bandpass filter 1.

10ten

Недостатками этого логарифмического преобразовател вл ютс недостаточна точность и стабильность амплитудной характеристики, что обусловлено зависимостью формы началь15 ного участка этой амплитудной характеристики (в области малых напр жений ) от изменений окружающей температуры и смещени рабочей точки (дрейфа) операционного усилител , The disadvantages of this logarithmic converter are the insufficient accuracy and stability of the amplitude characteristic, which is due to the dependence of the shape of the initial 15th section of this amplitude characteristic (in the low voltage region) on changes in the ambient temperature and the shift of the operating point (drift) of the operational amplifier,

20 вход щего в состав логарифмирующего элемента. В этом логарифмическом преобразователе обеспечиваетс стабильность характеристики преобразовани лишь в области средних и боль25 ших входных преобразуемых напр жений , поскольку компенсируетс общее смещение характеристики, обусловленное температурными изменени ми обратного тока логарифмирующего диода, и изменение наклона )ftoB20 included in the logarithm element. This logarithm converter ensures the stability of the conversion characteristic only in the region of medium and large input transformed voltages, since the total characteristic shift due to temperature changes of the reverse current of the logarithmic diode and the change in slope) ftoB is compensated.

характеристики, вызванное температурными изменени ми посто нного диода.characteristics caused by temperature changes of the constant diode.

Цель изобретени - повышение точности работы.The purpose of the invention is to improve the accuracy of work.

Поставленна цель достигаетс тем, что. в логарифмический преобразователь введены блок вычитани и дополнительные ключевой детектор и источник посто нного напр жени , причем выход дополнительного источ 1икапосто нного напр жени подключен к третьему входу коммутатора, выходы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим входам блок вычитани , выход которого соединен с управл ющим входом логарифмирующего элемента, выход полосового усилител подключен ко входу дополнительного ключевого детектора, управл ющие входы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединен к соответствующим выходам генератора коммутирующих импульсов.The goal is achieved by the fact that. A subtraction unit and an additional key detector and a constant voltage source are inserted into the logarithmic converter, the output of the additional source of the first voltage is connected to the third input of the switch, the outputs of the key detector and the additional key detector are connected to the corresponding inputs of the subtractor whose output is connected to the control The input of the logarithm element, the output of the band amplifier, is connected to the input of an additional key detector, the control inputs of the detector and the additional keyword detector is connected to the corresponding outputs of the switching pulse generator.

Причем логарифмирующий элемент содержит операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключе анод логарифмирующего диода, катод которого вл етс выходом логарифмирующего элемента и через токозадающий резистор соединен с выходом операционного усилител , инвертирующий вход которого через первый и второй масштабные резисторы подключен к сигнальному и управл ющему входам логарифмирующего элемента соответственноMoreover, the logarithm element contains an operational amplifier, to the inverting input of which is connected an anode of a logarithmic diode, the cathode of which is the output of the logarithmic element and through a current-supplying resistor is connected to the output of the operational amplifier, the inverting input of which is connected to the signal and control inputs of the logarithm element accordingly

На фиг. 1 изображена функциональна схема предлагаемого логарифмического преобразовател ; на фиг. 2 структурна схема .логарифмирующего элемента.FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed logarithmic converter; in fig. 2 is a structural diagram of a log element.

Схема содержит логарифмирующий элемент 1, коммутатор 2, вход 3 логарифмического преобразовател , источник 4 посто нного напр жении, генератор 5 коммутирующих импульсов, полосовой фильтр 6, синхронный детектор 7, выход 8 логарифмического преобразовател , высокочастотный генератор 9, модул тор 10, cy /Jмaтop 11, полосовой усилитель 12, ключевой детектор 13, блок 14 автоматической регулировки усилени , дополнительный источник 15 посто нного напр жени , дополнительный ключевой детектор 16, блок 17 вы гатани , операционный усилитель . 18, логарифмирующий 19, токозадающий резистор 20 и масштабные резисторы 21 и 22.The circuit contains a logarithmic element 1, a switch 2, a input 3 of a logarithmic converter, a constant voltage source 4, a generator of 5 switching pulses, a band-pass filter 6, a synchronous detector 7, an output 8 of a logarithmic converter, a high-frequency generator 9, a modulator 10, cy / Jmator 11, a bandpass amplifier 12, a key detector 13, a block 14 for automatic gain control, an additional source 15 of constant voltage, an additional key detector 16, block 17 of a gate, an operational amplifier. 18, a logarithmic 19, a current-supplying resistor 20 and large-scale resistors 21 and 22.

Логарифмический преобразователь работает следующим образом.The logarithmic converter works as follows.

Коммутатор действием генератора 5 коммутирующих импульсов поочередно производит коммутацию входного напр жени , приложенного к входу 3, и вспомогательных напр жений, вырабатываемых дополнительным источником 15 посто нного напр жени иThe switch, by the action of the generator 5 of switching pulses, alternately commutes the input voltage applied to the input 3 and the auxiliary voltages produced by an additional source 15 of constant voltage and

источником 4 посто нного напр жени , первое из которых находитс в област максимума,а второе - в области минимума отношений наклонов квазилогарифмической и логарифмической характеристик .В модул торе 10 производитс модул ци по амплитуде синусоидального напр жени вырабатываемого высокочастотным генератором 9, пр мо пропорционального напр жению, поступающему с выхода коммутатора 2. Сумматор 11 суммирует переменное напр жение с выхода модул тора 10 и выходное напр жение коммутатора 2. Указанна сумма обрабатываетс логарифмирующим элементом 1 Полосовой усилитель 12 выдел ет переменное напр жение с выхода логарифмирующего элемента 1. На выходе ключевого детектора 13 вырабатываетс напр жение пр мо пропорциональное амплитуде переменного напр жени на выходе полосового усилител 12 в момент прохождени через логарифмирующий элемент 1 напр жени источника 4 посто нного напр жени , а на выходе дополнительного ключевого детектора 16 - в момент прохождени напр жени от дополнительного источника 15 посто нного напр жени .constant voltage source 4, the first of which is in the maximum area, and the second in the minimum ratio of the slopes of the quasi-logarithmic and logarithmic characteristics. In the modulator 10, the amplitude of the sinusoidal voltage produced by the high-frequency generator 9 is directly proportional to the voltage from the output of the switch 2. The adder 11 sums the alternating voltage from the output of the modulator 10 and the output voltage of the switch 2. The specified amount is processed by a logarithm By the element 1, the Band Amplifier 12 separates the alternating voltage from the output of the logarithm element 1. The output of the key detector 13 generates a voltage directly proportional to the amplitude of the alternating voltage at the output of the bandpass amplifier 12 at the moment when the source 4 of the constant voltage passes through the logarithm 1 and, at the output of the additional key detector 16, at the moment when the voltage passes from the additional source 15 of constant voltage.

Разность выходных напр жений ключевого детектора 13 и дополнитель- ного ключевого детектора 16 после формировани и усилени в блоке 17 вычитани поступает на управл ющий вход логарифмирующего элемента 1 дл стабилизации начального участка квазилогарифмической характеристики логарифмического преобразовател .The difference in the output voltages of the key detector 13 and the additional key detector 16, after being formed and amplified in the subtraction unit 17, is fed to the control input of the logarithm element 1 to stabilize the initial portion of the quasilogarithmic characteristic of the logarithmic converter.

Блок 14 автоматической регулировки усилени измен ет амплитуду напр жени низкочастотной составл ющей напр жени на выходе логарифмирующег элемента 1 обратно пропорционально величине выходного напр жени ключевого детектора 13.The automatic gain control unit 14 changes the amplitude of the voltage of the low frequency component of the voltage at the output of the logarithm element 1 inversely proportional to the output voltage of the key detector 13.

Полосовой фильтр 6 пропускает гармонику сигнала с частотой напр жени генератора 5 коммутирующих импульсовThe band-pass filter 6 transmits a harmonic signal with a generator voltage of 5 switching pulses.

Достоинством предлагаемого логарифмического преобразовател вл етс повьииение точности и стабильности преобразовани на начальном участке амплитудной характеристики, что позвол ет уменьшить на пор док и более минимальную амплитуду входного преобразуемого напр жени .The advantage of the proposed logarithmic converter is the increased accuracy and stability of the conversion at the initial part of the amplitude characteristic, which allows reducing by an order of magnitude and more the minimum amplitude of the input transformed voltage.

Claims

1. Logarithmic converter according to the author. St. W 752372, about tl and the fact that, in order to increase - the accuracy of work, a subtraction unit and an additional key detector and a source of constant voltage are introduced into it, and the output of the additional source of constant voltage is connected to the third input of the terminal, the outputs of the key detector and the additional key detector are connected to the corresponding inputs of the subtraction unit, the output of which is connected to the control input of the logarithmic element, the output of the band amplifier is connected to the input of the additional key distance the vector controlling the inputs of the key detector and the additional key detector are connected to the corresponding outputs of the generator. commuting pulses

2. The converter according to claim 1, characterized in that the logarithm element contains an operational amplifier, to the inverting input of which is connected an analog of the logarithmic diode, the cathode of which is the output of the logarithmic element and through the current-conducting resistor connected to the output of the operational amplifier, which inverts the input through the first and second scale resistors are connected to the signal and control inputs of the logs (1 a1 of the controlling element, respectively.

0

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate 752372 according to application 2646465 / 18-24, cl. G About G 7/24, 07/13/78.