SU913403A1

SU913403A1 - Логарифмический преобразователь1

Info

Publication number: SU913403A1
Application number: SU802955033A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr V Churbakov
Original assignee: Aleksandr V Churbakov
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен логарифмический преобразователь, содержащий операционные усилители и логарифмирующие транзисторы [ 1 ].

Однако этот логарифмический прёобразователь характеризуется сравнитель-⁰но низкой точностью работы.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является логарифмический преобразователь, содержащий операционные усилители,источник входного тока, логарифмирующий^ транзистор, термокомпенсирующий транзистор [2].

К недостаткам известного логарифмического преобразователя относятся низкая точность работы в большом диапазоне входных токов и еравнитель2

но низкая стабильность работы при изменении температуры.

Цель изобретения - повышение точности работы в широком диапазоне входных токов.

Поставленная цель достигается тем, что в логарифмический преобразователь, содержащий первый и второй операционные усилители, источник входного тока, выход которого через масштабный резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к шине нулевого потенциала, логарифмирующий транзистор, эмиттер которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, база и коллектор логарифмирующего транзистора объединены, термокомпенсирующий транзистор, база и коллектор которого объединены, источник смещения, выход которого через токозадающий резистор подключен к неинвертирующему вхо3 913403 4

ду второго операционного усилителя и эмиттеру термокомпенсирующего транзистора, коллектор которого соединен с коллектором логарифмирующего Транзистора, между выходом и инвер- 5 тирующим входом второго операционного усилителя включен масштабный резистор обратной связи, инвертирующий вход второго операционного усилителя через терморезистор соединен с ши- ю ной нулевого потенциала, выход второго операционного усилителя является выходом логарифмического преобразователя, введены термостабилизирующий транзистор, нормирующий резне- и тор и линеаризирующий транзистор, база которого соединена с базой логарифмирующего транзистора, коллектор линеаризирующего транзистора подклю- ₍чен к выходу первого операционного 20 усилителя, причем линеаризирующий и логарифмирующий транзисторы находятся в тепловом контакте нормирующий резистор включен между выходом источника входного тока и эмиттером линеа-25 ризирующего транзистора, база и коллектор термостабилизирующего транзистора соединены с выходом первого операционного усилителя, а эмиттер подключен к коллектору термокомпен- зо сирующего транзистора, а термостабилизирующий и термокомпенсирующий транзисторы находятся в тепловом контакте.

На чертеже изображена функциональ-₃₅ная схема логарифмического преобразователя.

Логарифмический преобразователь содержит источник входного тока 1, первый операционный усилитель 2, логарифмирующий транзистор 3, масштабный резистор 4, линеаризирующий транзистор 5, нормирующий резистор 6, термостабилизирующий и термокомпенсирующий транзисторы 7 и 8, второй операционный усилитель 9, токозадающий резистор 10, источник смещения 11, терморезистор 12, масштабной резистор обратной связи 13, шина нулевого потенциала 14, выход 15 логарифмичес- ⁵⁰кого преобразователя.

Логарифмический преобразователь работает следующим образом.

Ток от источника входного тока 1 течет через масштабный резистор 4, ⁵⁵

логарифмирующий и термостабилизирующий транзисторы 3 и 7· Через термокомпенсирующий транзистор 8 протекает

фиксированный ток, определяемый вели'•чиной сопротивления токозадающего резистора 10 и напряжением источника смещения 11. Термокомпенсирующий транзистор 8 служит для компенсации отдушивной погрешности, а мультипликативная погрешность компенсируется терморезистором 12 с положительным температурным коэффициентом.

Выходное напряжение логарифмического преобразователя определяется раз ностью падения напряжения на логарифмирующем и термокомпенсирующем транзисторах 3 и 8. Падение напряжения на логарифмирующем транзисторе 3 пропорционально логарифму тока через него вплоть до токов велииной При

дальнейшем увеличении тока логарифмирующие свойства теряются. В предложен ном логарифмическом.преобразователе часть входного тока, определяемая соотношением сопротивлений масштабного и нормирующего резисторов 4 и 6 (порядка 1Э-40 Ом)', протекает через линеаризирующий транзистор 5.

Подбором величин сопротивлений можно обеспечить максимальный ток через логарифмирующий транзистор 3 не более Г0"^А, т.е. логарифмический преобразователь способен с высокой точностью преобразовывать входной ток величиной до 10~⁺А.

Через логарифмирующий транзистор 3 протекает часть входного тока, а через термокомпенсирующий транзистор 8 фиксированный ток малой величины, т.е. эти два транзистора работают в разных тепловых рехчимах, что . снижает термостабильность. Термостабилизирующий транзистор 7 имеет тепловой контакт с термокомпенсирующим транзистором 8. Через термостабилизирующий транзистор 7 протекает ток логарифмирующего транзистора 3, т.е. условия работы логарифмирующего транзистора 3 и термостабилизирующего транзистора 7 сближаются.

Предложенный логарифмический преобразователь по сравнению с известным устройством обладает преимуществом, так как характеризуется более® высокой точностью работы в широком диапазоне входных токов.

Claims

Формула изобретения

Логарифмический преобразователь,

содержащий первый и второй операцион913403

ные усилители, источник входного тока, выход которого через масштабный резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого 5 подключен к шине нулевого потенциала, логарифмирующий транзистор, эмиттер которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, база и коллектор логарифмирующего транзистора объединены, термокомпенсирующий транзистор, база и коллектор которого объединены, источник смещения, выход которого через токозадающий резистор подключен <5

к неинвертирующему входу второго операционного усилителя и эмиттеру термокомпенсирующего транзистора, коллектор которого соединен с коллектором логарифмирующего транзис- 20 тора, между выходом и Инвертирующим входом второго операционного усилителя включен масштабный резистор обратной связи, инвертирующий вход второго операционного усилителя че- ²⁵рез терморезистор соединен с шиной нулевого потенциала, выход второго операционного усилителя является выходом логарифмического преобразователя, отличающийся 30

тем, что, с целью повышения точное-’

ти работы в широком диапазоне входных токов, в него введены термостабилизирующий транзистор, нормирующий резистор и линеаризирующий транзистор, база которого соединена с базой логарифмирующего транзистора, коллектор линеаризирующего транзистора подключен к выходу первого операционного усилителя, причем линеаризирующий и логарифмирующие транзисторы находятся в тепловом контакте нормирующий резистор включен между выходом источника входного тока и эмиттером линеаризирующего транзистора, база и коллектор термостабилизирующего транзистора соединены с выходом первого операционного усилителя, а эмиттер подключен к коллектору термокомпенсирующего транзистора, а термсстабилизирующий и термокомпенсирующий транзисторы находятся в тепловом контакте.