Логарифмический функциональный преобразователь

ОИ С А Н И-ЕИЬОБОИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Соеетских Социьлисти 4 есккх Республик. сгцд-ву -Заявлено 12,07.74 (21) 2043989/18-24 яКН,М с прпсосдпнсццсм з асударстеенныи камитеСонета Министраа СССРао делам и 1 оьретенийи аткрьпий(23) Приоритет Опубликовано 3 531 УДК 681.335(088,8 5.76,ллетець М та опублпковацця опцсапця 31.01.77(71) Заявител Киевский ордена Ленина политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революцииИзобретение относится к ооласти автоматики, вычислитслы 1 ой и электроцзмерительной техники и может быть использовано при построении устройств для вычисления логарифмов, децибелметров, а также прц построении 5 мцожительно-делительных устройств.Логарифмический функццоцальцый преооразователь, содержащий последовательно соединенныс сумматор, первый ключ, ицтегрятор, функциоцальцыи частотный прсобразовятель, о второй ключ и счетчик, выход которого через последовательно соединенные элемент И и регистр подключен к преобразователю кодацалог, источник опорного напряжения, связанный с одним из Входов сумматора и через 5 третий ключ - с первыми Входами схем сравцеция, вторые входы которы.; подключены к соотвстствуощим цсточ 5 Нкам входных сцгцялов, выходы через блок управленияк второму входу второго ключа, а упрязля 1 оццс 0 входы - к Выходу ицтсгратора.Однако такой преобразователь имеет ограниченную точност 1;, особсццо црц работе в широком дцяпазоцс температур.Целью нзобрстсния 51 В.151 стс 51 пОВЫН)снцс ТОЧНОСТИ.Эта цель достигается тем, что в логарифмический функциональный преобразователь введены генератор тактовых импульсов ц дополцитсльные преобразователь код-яцялог и ЗО счстчк, котор 1 й 1 рсз чстВсртыЙ ключ, свя. згпп:ый с выходом б.ока управления и генератором тактовых импульсов, сосдицен с выходом основного счетчика ц через дополнительный преобразователь код-аналог с Вторгм Входом сутиторя, причем вход осног,ного счетчц 1.а чс)сз пя 1 Й ключ подклочен к Гснсратору тактовых импульсов, а выход оси)вного прсоорязоватсля код-аналог соедцнец с вторь:м Входом функционального частотного преобразователя.11 а чертеже прсдстявлсца блок-схсх;а логариф)НчсНю 0 фу нкццоня,Ного прсоорязов.1- тел я.11 стоцпКц Вхолны СНГпалов Х ц .". 1 Одключсцы к первым входам схем срявцснця 1 цВыходы сх)1 СВВВнснця подклОцсцы и б.10- ку управления 3. К вторым входам хсм срявцсцця 1 ц 2 через ключ 4 подклОчен источник д ОПОРПОГО цапр 5 цНцгх В 1 ход ИстоиПкя ОпорнОГО няпряжспця чсрз с., матор , к,10 7 ц пнтГ,)я 10 р 8 сосдццц с фукццонал и) чястотцым и)нразовТсгх 9 и с трсты:мц 1 хода)1 ц с) ) 1)я;)цця 12 Выход фмцкц онального чСто 5 Ого прсобразоьатсля 9 через и;1 ю 10, счстчцк 11, э;1 с):сит 11 1", регистр 13:;Одкл 10 чс; и прсобразОВател 10 кодяцалог 11. Вьход преобразователя код-аналог соедцнеп с фу цкццоцальцым чястотц Прсоорязовятслсм 9. Выход счетчика 11 чрсз клОч315, счетчик 6 и дополнительный преобрзоватсль код-нлог 7 подключен к второму входу сумматора 6 и к ключу 10.Второй вход ключа 15 соединен с генератором тактовых импульсов 18, выход генератора тактовых импульсов - с ключом 19, Выход которого соединен со счетчиком 11. Блок управления 3 подключен к элементу И 12 и ключам 10, 15 и 19.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на входы схем сравнения 1 и 2 поданы напряжения Х, и Хг соответствешо. Ключи 7 и 10 закрыть, По команде пуск с блока управления 3 открывается клОч 13, При этом напряжение Х, от источника опорного напряжения 5 поступает па вход иннтегратора 8. На выходе интегратора напряжение изменяется по закону где т - постоянная времени интегратора;1 - время.По достижении Х значения Х, срабатывает схема сравнения 1 и через блок управления 3 открывает ключ 10 в момент времени 1На вход счетчика импульсов 11 начинает поступать частота с функционального частотного преобразователя 9, имеющего характе- ристику Хоп 1. тХопХ( с=К где К - коэффициент прсобразования;Х- опорное напряжение, т, с, частотаобратно пропорциональна папряжспию па входе функционального гстотпого преобразователя 9.ПО дОСТИжЕНИИ Х Зияс 1 СПИя Хг СроТЫВЕТ схема сравнспия 2 и через блок управления 3 закрывает к;поч 10 в момент времени 1,За промежуток временит - , на счсгчпк 11 поступает Л импульсов тХ и Л= ( тС 1 = - К Х 7 тХ оп=-К - ,"и Х, Как видно из уравпснпя, погрешность логарф 1 Иеского фупкциопялш 010 прсоорязовятсля зависит от стабильпосгч К т, Хоп и ХЕсли влияние нестабильности Х, можно устранить тсм, что Вьор 1 ть Хоп = ИХо, то из 1 спс 1 искоэффицепт преобрзовапия К и постояпИОЙ Времени т сильно В;ияет В с,1 учяс рООт 11преобразователя в широком тсмпсртурпомдиапазоне,Для устранения этого недостатка в устройстве предусмотрена корректирующая цепь, состоящая из генератора тактовых импульсов18, ключей 4 и 15, малоразрядного счетчика16, регистра 13, элемента И 12 и двух преооразовятслсй код-яналог 14 и 17. Во время коррекции входы Х, и Х, откгоч г 1 О Г с 51 и 0 т и с т 0 ч и и к 1 0 и О р и 1 х и я и р 5 ж е н и Й через ключ 4 подаюгся напрягкения Хо и Хсг, включается ключ 7, и на вход интегратора 8 5 подастся иапрыкение Хо. Как только сраоотаст первая схема сравнения 1 (момент (, ), открывается ключ 19, и на вход счетчика 11 подаются импульсы с частотой (0 от генератора тактовых импульсов 18. Частота,о и ем.10 кость счетчик 11 подбирается таким образом, чтобы1Лло . (Х 01 Х Ог)lо Ъ15 где т, - истинное значение постоянной времени интегратора.Как только сработает схема сравнения 2(момент времени 1, ), открывается ключ 15, и на вход счетчика 16 поступают импульсы с 20 частотой (0. Ключ 15 закрывается сигналомпсреполнспия емкости счетчика 11.Таким образом, в счетчике 16 зафиксировано числоЛт25 1= " - = - ( ог О)где т - текущее значение постоянной времени интегратора;Лт = то - т.ЗО Из уравнения видно, что если то=т 1, тоЛУ 1=0. В зависимости от знака Лт ключ 15может открываться сигналом переполненияемкости счетчика 11 или от схемы сравнения 2,Число ЛУ преобразуется в напряжение преоб 35 разователем код-аналог 17 и подается на второй вход сумматора 6. После этого на ингегратор подается напряжениеХоЛХк, =Хо+К Л%Коррекция изменения коэффициента пре 40 образования функционального частотного преобразователя выполняется во втором такте.В этом случае па вход интегратора подается напряжение ХоЛХ, а па схемы сравнения 2 и 3 няпрякения Хо =Хои, и Хог== ХогмаксПосле коррекции резко уменьшается влияние нестабильности К и т.Требовап 5 к погрешностям преобразовя 50 тслсй код-аналог 14 и 17 незначительные. Так,если опи отрабатывают погрсшности от изменения К и т порядка 1%, то при собственнойпогрешности -1%, суммарная погрешность непревышает 0,01%,55 Сгедоватсгьпо, предлагаемый логарифмиссскш фупкциональньш преобразователь позВО 5 ст рсзко ИОВысить ГОчпост измсспия,Осооеппо при роотс В т 51 жс;1 ых и,ИмтичсСКИХ УСТОВИ 5 Х.60Формул изобретенияЛогарифмический функциональный преобразователь, содер кащий последовательно сое динсшыс сумматор, псрвьш ключ, интегратор,516050 ставителя И. Шелипова1 ехред 3, Тараненко корректор Л. Котов атурина акт Подпив СССР Заказ 5 4 Изд.1377ЦНИИПИ Государственногопо делам изо113035, Москва, Ж Тираж 864комитета Совета Министретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 Т, Загорский филиа 5функциональный частотный преобразователь, второй ключ и счетчик, выход которого через последовательно соединенные элементы И и регистр подключен к преобразователю коданалог, источник апорного напряжения, связанный с одним из входов сумматора и через третий ключ - с первыми входами схем оравнения, вторые входы которых подключены к соопветствующим источникам входных сигналов, выходы через блок уцравления - к второму входу второго ключа, а управляющие входы - к выходу интегратора, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены генератор тактовых импульсов й дополнительные преобразователь код-аналог и счетчик, который через четвертый ключ, связанный с выходом блока управления и гене ратором тактовых импульсов, соединен с выходом основного счетчика и через дополнительный преобразователь код-аналог - с вторым входом сумматора, причем вход основного счетчика через пятый ключ подключен к ге О нератору тактовых импульсов, а выход основного преобразователя код-аналог соединен с вторым входом функционального частотного преобразователя.