Логарифмический преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 11 С 06 С 7/24 ГС 1 СУДАРСТВЕПО ДЕЛАМ И Е ИЗОБРЕТ К КОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ о етельство СССР я ЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Авторское свидВ 426234., кл. С 06 С 7/24, 1972.2. Авторское свидетельство СССР У 705470, кл. О 06 6 7/24, 1977.3. Авторское свидетельство СССР . У 653619, кл, С 06 С 7/20, 1977,(54)(57) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый управляемый делитель напряжения соединен. ный сигнальным входом с выходом источника опорного напряжения, а выходом - с первым входом суммирующего усилителя подключенного выходом к входу масштабного усилителя, вых д которого является выходом преобразователя, второй управляемыйделитель напряжения, сигнальныйвход которого является входом преобразователя, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышениястабильности .и разрешающей способности преобразователя, в неГо введены дешифратор, статический вычитатель единою из кода и аналого-циф -ровой преобразователь, соединенныйвходом с выходом масштабного усилителя, а выходами - с.входами дешифратора и статического вычитателяединицы из кода, выходы которых подключены соответственно к управляю -щимвходам второго и первого управляемых делителей напряжения, причемвыход второго управляемого делителянапряжения соединен с вторым входомсуммирующего усилителя, Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых вычислительных комплексах, решающих устройствах, измерительных и моделирующих системах.Известен логарифмический преобразователь, содержащий управляемые делители напряжения, логарифмирующий блок, блок управления, пороговый блок, суммирующий усилитель и источник опорного напряжения 1 .Недостатками этого преобразователя являются понюкенные стабильность и разрешающая способность.Известен логарифмический преобразователь, содержащий пороговые элементы, управляемые делители напряжения, логарифмический блок, ключи, источник опорного напряжения и суммирующий усилитель 2.Недостатками данного преобразователя являются пониженные стабильность и разрешающая способность, а также сложность технической реализации при работе в широком диапазоне входных сигналов.Наиболее близким к предлагаемому является логарифмический преобразователь, содержащий первый управляе.мый делитель напряжения, соединенный сигнальным входом с выходом источника опорного напряжения, а выходом - с первым входом суммирующего усилителя, подключенного выходом к входу масштабного усилителя, выход которого является выходом преобразователя, причем сигнальный вход второго управляемого делителя является входом преобразователя и соединен с входом порогового блока, подключен ного выходами к управляющим входам первого и второго управляемых делителей напряжения, а выход второго управляемого делителя напряжения соединен через логарифмирующий блок с вторым входом суммирующего усилителя 131.Однако такой преобразователь также отличается пониженными стабильностью и разрешающей способностью, что обусловлено использованием в его составе логарифмического блока, отличающегося высокими значениями температурной и временной нестабильности входящих в блок диодов, а также узким, заранее определенным диапазоном входных сигналов,61964 гв котором выдерживается логарифмическая зависимость.Цель изобретения - повышение стабильности и разрешающей способностипреобразователя.Поставленная цель достигается тем,что н логарифмический преобразователь, содержащий первый управляемый делитель напряжения, соединенный сигнальным входом с выходом источника опорного напряжения, а выходом - с первым входом суммирующего усилителя, подключенного выходом к входу масштабного усилителя, выход, которого является выходом преобразователя, второй управляемый делитель напряжения, сигнальный вход которого является входом преобразователя, введены дешифратор, статический вычитатель единицы из кода и аналого-цифровой преобразователь, соединенный входом с выходом масштабного усилителя, а выходами - с входами дешифратора и статического вычитателя единицы из кода, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам второго и первого управляемых делителей напряжения, причем выход второго управляемого делителя напряжения соединен с вторым входом суммирующего усилителя.На чертеже изображена блок-схемалогарифмического преобразонателя,Логарифмиче ский преобразовательсодержит первый управляемый делитель 1 напряжения, соединенный сигнальным нходом с выходом источника 2 опорного напряжения, а выходом - с первым входом сУммирующего усилителя 3 Усилитель 3 подключен вторым входом к выходу второго управляемого делителя 4 напряжения, а выходом - к входу масштабного усилителя 5. Выход усилителя 5 является выходом логарифмическогопреобразователя и соединен с нходом аналого-циФрового преобразователя 6.Выходы преобразователя 6 подключены к входам дешифратора 7 и статического вычитателя 8 единицы из кода, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами второго 4 и первого 1 управляемых дели" телей, Сигнальный вход делителя 4 является входом логарифмическогопреобразователя.Ч Ч 15 хЧ= аЬ 2 (-1)+ (2) Составитель С. КазиновРедактор Е, Копча Техред А.Кикемезей Корректор Л, Бескид Заказ 3971/52 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 з 1161В основу работы логарифмического преобразователя положена полигональная аппроксимация функции у=а 3 ву., (где а - константа)1 с равномерным шагом разбиения по оси ординат. Для упрощения рассматривается аппроксимация логарифмической функции в первом квадранте. При этом уравнение 11-го линейного отрезка, проходящего через Ф -й и (0+1)-й узлы аппроксима ции, имеет вид Указанное выражение (1) дополнительно упрощается, если принять ду=аЬ 2,и приводится к виду Полученное выражение (2) реализу ется следующим образомАналого-цифровой преобразователь 6 определяет номер О-го участка аппрокснмации, соответствующий данному входному напряжению Х, подаваемому на вход логарифмического преобразователя. Шаг квантования преобразователя 6 выбирается равным ау=а%2. Ст.атический вычитатель 8 единицы из кода выдает код (и) на управ 35 ляющие входи первого управляемого ,делителя 1 напряжения, коэффициент передачи которого пропорционален управляющему коду. Напряжение источника 2, умноженное на Ь) в де 40 лителе 1, подается на первый вход суммирующего усилителя 3 в виде первого слагаемого в квадратных скобках выражения (2).Входное напряжение Х поступает45 на сигнальный вход второго делителя 4, коэффициент передачи которого обратно пропорционален коду на его управляющих входах. Выходное напря/ 964 4жение делителя 4, представляющее второе слагаемое в квадратных скобках выражения (2), поступает на второй вход суммирующего усилителя 3. ,Формирование управляющего кода 2для делителя 4 производится дешифратором 7, выходы которого являютсяразрядами двоичного кода для делителя 4, т.е., например, при коде 11=0 на всех выходах дешифратора 7присутствует нулевой уровень, приЦ=1 появляется единичный уровеньна первом выходе 2 и т.д, Таким1образом, при помощи дешифратора 7 и делителя 4 производится деление Х на величину 2".Выходное напряжение суммирующего усилителя З,.представляющее выражение в квадратных скобках соотношения (2), умножается на масштабныйкоэффициент я И 2 при помощи масштаб ного усилителя 5 и подается на выход логарифмического преобразователя и на вход преобразователя 6,определяющего текущий номер Ъ участкаапрроксимации.В том случае, когда, например, необходимо выполнять логарифмическое преобразованиевида у=аЬ (Ъл +1),(где а, 5 - константы), то на входе преобразователя может быть включендополнительный суммирующий усилитель.первый вход которого, подключен к выходу дополнительного источника опорного напряжения, а второй вход сое-, динен через дополнительный масштабный усилитель (осуществляющий умножение на масштабный коэффициент ц)с шиной ввода аргумента Х.Предлагаемый преобразователь засчет исключения нелинейного логарифмирующего блока существенно повышает стабильность и разрешающую способность преобразования, причем для каждого двухкратного увеличения числа участков аппроксимации в преобразователе требуется добавление всего одного двоичного разряда в цифровые узлы и управляемые детали.