Логарифмический преобразователь

11 ц 528577 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Со 1 вз Советских Социалистических Ресаублик(22) Заявлено 31.12.74 с присоединением з и .1 Хе 3) Приоритет осударственныи комите овета Министров ССС оо делам изобретенийи открытий 53) УДК 681.335(088.8 Опубликовано 15,09.76. Бюллетень хе 3 ня 16.11.7 Г 72) Автор изобретен С. Р. Зиб евастопольский) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ Дата опубликования оппс Изобретение относится к устройствам для логарифмического преобразования аналоговых сигналов и можст быть использовано в автоматике и вычислительной технике.Известны логарифмические преобразователи, предназначенные для логарифмирования аналоговых сигналов. Зти преобразователи содержат управляемый делитель, блок логарифмирования и блок управления, в качестве которого использованы реле с различными по рогами срабатывания 1. Однако включение блока управления в цепь входного сигнала снижает точность и сужает динамический диапазон известного логарифмического преобразователя. Наиболее близким техническим решением к изобретению является логарифмический преобразователь, содержащий управляемый делитель, подключенный через блок логарифмирования к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу О цифроаналогового преобразователя, блок сравнения, присоединенный входом к выходу управляемого делителя, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам управляемого делителя и цифроанало гового преобразователя 12. Зтот логарифмический преобразователь не позволяет логарифмировать сигналы, скорость изменения которых превышает скорость переключения управляемого делителя и цифроаналогового преоб разователя, и воспроизводить логарифмическую характеристику с произвольным основанием логарифма. Кроме того, в преобразователе з 10 жет Возникать режим цпк,1 нчсского переключения прп выходе уровня входного сигнала за пределы динамического диапазона работы преобразователя. В резулыате сужа 1 Отс 51 функциональныс возмокности логарифмического преобразователя.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. В оппсывасмом преобразователе это достигается тем, что в него введены блок стабилизации амплитуды, масштабные усилители и ключи, причем выход блока логарифмирования подключен ко входу блока стабилизации амплитуды, присоединенного выходом к входу цифроаналогового преобразователя и через первый масштабныц усилитель - к третьему входу сумматора, к выходу которого подключен второй масштаоный усилитель, а входы блока управления подключены к выходам блока сравнснпя через ключи, управляющпс входы которых присосдш 1 ены соотвстствешо к первому и последнему выходам блока управления.На чертеже представлена функциональная схема описываемого преобразователя.Он содержит управляемый делитель 1, блок логарифмирования 2, блок стабилизацп:1 амплитуды 3, масштабный усилитель 4, цпфрогде г .= 1, 2и -- номер ступени ослабленияделителя 1;т ) 1 - постоянная величина, равная отношению величин ослабления соседних ступеней делителя 1. аналоговый масштаг)пый ключи 9 и 10 Делитель 1 коэффициент равным 3преобразователь 5, сумматор 6,усилитель 7, блок сравнения 8,и Олок учграленин 11имеет и ступеней ослабления,передачи делителя 1 выбран(9) Усилитель 7 усиливает сигнал Сl так, чтоамплитуда сигнала Е на его выходе равна Е,= Е 1+1 одьг, /(10) где г = 1, 2, и - номер ступени сигнала l;.Сумматор 6 складывает сигналы (l., ь юг-ири этом амплитуда сигнала на его выходе сучетом уравнения (4) принимает видв и Ен + Ен 1 ща " Ен (г 1) 1 щат +НКоэффициент передачи масштабного усилителя 4 выбран равным д 1 Одгг -а(а - 1) 1 оцггг Блок управ. пения 11 имеет и устойчивых состояний.Делитель 1 делит входной сигнал (г так, что сигнал ггг на его выходе равенг.гсг, =т(4) Блок логарифмирования 2 логарифмирует сигнал с)ь в результате амплитуда сигнала (г на его выходе связана с амплитудой сигнала Ьг соотношением гг= е(1+ 1 од, ф 1, (5),г где Е, г. гг) - величины амплитУд выходногои входного сигналов блока 2, соответствующие началу логарифмической характеристики. Блок стабилизации амплитуды 3 поддерживает амплитуду сигнала Е/ на своем выходе постоянной и равнойз,гг - Ен (л - 1) 1 одт(6) Усилитель 4 усиливает сигнал г"гз, в результате амплитуда сигнала па его выходе равнаУ= Е 1 од,6а(7) Цифроаналоговый преобразователь 5 преобразует сигнал У, в ступенчатый сигнал с);амплитуда которого равнаУ= Е(г - 1) 1 оКгг (8) где а - основание логарифма амплитуднойхарактеристики блока логарифмирования 2;г) - основание логарифма результирующей амплитудной характеристики логарифмического преобразователя. Коэффициент передачи масштабного усилителя 7 выбран равнымК, =101,а. (3)блок 8 вырабатывает импульсы на входе ключа 9. Каждый из импульсов проходит через ключ 9 и переключает блок управления 11 в З 0 состояние, которому соответствует включениеследующей меньшей ступени ослабления делителя 1 и следующей меньшей ступени сигнала г.,г;. При этом сигнал сгг увеличивается в т раз, а сигнал г.,г-, уменьшается на величину 35 Е 1 одт.Аналогичные переключения происходят покане окажется выполненным условиегг (.гп (тф-и(12) 40 при котором блок сравнения 8 не вырабатывает импульсы и никаких переключений не происходит.При включении ступени наименьшего ослабления делителя 1 ключ 9 закрывается и от ключает блок 8 от блока 11, предохраняя логарифмический преобразователь от циклического переключения при выполнении условия (11), В этом состоянии логарифмический преобразователь находится до тех пор, пока не 50 окажется выполненным условиеУ,т) тУ,(13) при котором блок 8 вырабатывает импульсы на входе ключа 10. Каждый из импульсов про ходит через ключ 10 и переключает блок 11 всостояние, которому соответствует включение следующей большей ступени ослабления делителя 1 и формирование следующей большей ступени сигнала Уц. При этом сигнал с), умень шается в т раз, а амплитуда сигнала увеличивается на величину Егг 1 од, т.Аналогичные переключения происходят, пока не окажется выполненным условие (12).При включении ступени наибольшего ослаб ления делителя 1 ключ 10 закрывается и отВключение требуемой ступени ослабленияделителя 1 и формирование требуемой ступени сигнала г,г. обеспечивается сигналами с 20 выходов блока управления 11.Блок сравнения 8 сравнивает амплитудусигнала г.г) с пороговыми значениями Ьи тУп, которые заданы в блоке 8.При выполнении условияггп (гг (1 1)528577 1 - щ т ФГ Составитель И. Белипова Техред Е, Подурушина корректор А. Дзесова юрина акто Заказ 200313Ц 11 ИИП 1" ио., д. 4,5 Тираоитета Соета стеиия и открь о, Ры. нск 5 иа Изд,1591 Государственнотпо дел а а и зоб 13035, .11 осква, )1(,Поди псСССР иогпафи 51, п,к Сапуиова, 2 ключает блок 8 от блока 11, предохраняя ло" ырифмисский преобразовате.ь От циклического переключения при выполнении условия (13), В этом состоянии логарифмический прсооразователь находится до тех пор, пока 1 с окажсся выполненным услове (1).Далее работа логарифмического преобразователя происходит, как описано выше.11 аремстры блока сравнения 8 выбраны так, что период вырабатываемых им импульсов 10 больше времени, необходимого для однократного переключения блока управления 11 и всех связанных с ним элементов.При точной настройке элементов сигнал Е на выходе логарифмического преобразователя 15 пропорционален по амплитуде логарифму сигнала на его входе по основанию, которое отличается от основания логарифма амплитудой характеристики блока логарифмирования.Введение новых элементов - блока стаби лизации амплитуды, масштабных усилителей и ключей - позволяет расширить частотный диапазон работы логарифмического преобразователя, повысить его универсальность и надежность, что значительно расширяет функ ционалы ые возможности логарифмического преобразователя и область его применения. Ф о р мул а изобретения30Логарифмический преобразователь, содерхкащий управляемый делитель, подключенный;срез блок логарифмирования к первому вхо- ,1 мматора, второй вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразова"еля, блок сравнения, присоединенный входом к выходу управляемого делителя, блок управления, выходы которого подключены и управлющим входам управляемого делителя и цифроаналогового преобразователя, о т л ич а и щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены блок стабилизации амплитуды, масштабные усилители и ключи, пргчем выход блока логарифмирования подключен ко входу блока стабилизации амплитуды, присоединенного выходом ко входу цифроаналогового преооразователя и через перВый масштабный усилиель к третьему входу сх мматора, к выходу которого подключен второй масштабный усилитель, а входы блока упраВления подключеь 1 ы к Выходам блока сравненп 51 через клочи, управляюшие Входы которых присоединены соответственно и перВомх и последнему выходам блока управлеП 5. Источники информации, принятыево внимание прп экспертизе:1. Авт. св. М 139370, М. Ел.а хд 066 7/24, 1961.2. Авт. св. М 426234, М. Ел.а Ст 06 СЬ 7/24, 1974,