Экспоненциальный преобразователь

Оп ИЕ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 23.09.75 (21) 2174177 51) М. Кл.е 6066 24 исоединением заявкиосудврствеииыи иомит Совета Мииистрав ССС по делам иэооретеиий и открытий(54) ЭКСПОНЕН 11 ИАЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕ тениееобраьной ха Изобронных ду операционного усилителя, и источникопорного напряжения 21 .Однако это устройство достаточно спожно и имеет сравнительно низкую точкость 5 работы вследствие недостаточной величины обратной связи.Цепью изобретения является упрощениепреобразователя и повышение точностиего работы.10 Предложенное устройство отличаетсяот известных тем, что в него введен управляемый генератор тока, выход которогоподключен к соединенным электродам первого и второго погарифмируюших диодов.15 Выход операционного усипитепя присоединен к одному входу управляемого генератора тока, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения.функциональная схема экспоненциапьно го преобразоватепя изображена на чертеотносится к области электовательных устройств с эксрактеристикой и может бытналоговых вычислительных ненциа пользо ашинах же.Преобравходного на 3 логарифм 5 усилитель 4 Одно из известных устройств, предназначенных дпя экспоненциального преобразования сигналов, содержит сравнивающее устройство, генераторы экспоненциальных напряжений сумматор ЗУ 1 . Это устройство имеет сложную функциональную схему и обладает сравнительно малой точностью преобразования сигналов.Наиболее бпизким к предложенному изобретению по назначению и функциональной схеме является экспоненциапьный преобразователь, содержащий операционный усилитель, между входом и выходом которого включен токоизмерительный резистор, первый и второй логарифмируюшие диоды, одни из одноименных электродов которых соединены, второй электрод первого логарифмируюшего диода подключен к источнику входного напряжения, а второй электрод второго погарифмируюшего диода - ко вхоователь содержит источникпряжения 1, первый 2 и второйруюшие диоды, операционный5, управляемый генератор тока 6 и источник опорного напряжения 7.Устройство работает следующим образом.Бпагодаря тому, что потенциал входаоперационного усилитепя практически равен нулю вследствие отрицательной обратной связи через токоизмерительный резистор 5, входное напряжение, снимаемое систочника входного напрчжения 1, оказывается равным разности падений напряжения на первом и втором логарифмируюшихдиодах 2 и 3, а вьходное напряжение усилителя 4 оказывается пропорциональнымтоку через диод 3, Спедовательно, это выходное напряжение оказывается экспонэнциапьно зависящим от входного напряжения с коэффициентом пропорциональности,равным произведению сопротивления резистора 5 на величину тока, протекающего 2 Очерез диод 3, Этот ток при работе устройства всегда поддерживается постоянными пропорциональным вепичине опорногонапряжения благодаря соответствующемуизменению выходного тока генератора то- щка 6, который пинейно зависит от управляющих напряжений (т.е. от опорного напряжения и от выходного напряжения усипителя 4). В результате любое изменечиетока через диод 2, возникающее при из- Зпменении входного напряжения, компенсируется соответствующим изменением выходного тока генератора тока 6 (которыйвсегда равен сумме гоков через диодыЖТаким образом, в резупьтате совместной работы усипителя 4 и генератора тока 6 ток через диод 2 остается постоянныма ток через диод 3 становитсяэкспоненциапьно зависимым от входного 40напряжения, При этом, как и в прототипе,обеспечивается независимость результатаот обратных токов диодов 2 и 3.Глубина обратной связи дпя усилителя4 на несколько порядков больше, чем у из- фвестного устройства,Предложенное устройство может бытьвыполнено не более, чем на двух операционных усипитепях, причем сохраняетсявысокое быстродействие, присущие известному устройству,Предпоженное устройство обпадает по сравнению с известным еше одним преимушеством: оно потребляет от источника входного напряжения неизменяемый и мапый ток, равный току первого погарифмирующего диода, Это позволяет снизить требования к выходному сопротивлению источника входного напряжения.Таким образом, предпоженное устройство позволяет повысить точность измерения путем уменьшения погрешности преобразования в области мапых токов через логарифмируюшие диоды и, кроме того, оно проще известного,Формула изобретенияЭкспоненциапьный преобразователь, содержащий операционный усилитель, между входом и выходом которого включен токоизмеритепьный резистор, первый и второй гогарифмируюшие диоды, одни из одноименных электродов которых соединены, второй электрод первого погарифмируюшего диода подкпючен к источнику входного напряжения, а второй эпектрод второго логарифмирующего диода присоединен ко входу операционного усипитепя, источник опорного напряжения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с цепью упрощения и повышения точности работы, в него введены управляемый генератор тока, выход которого подключен к соединенным эпекгродам первого и второго логарифмируюших диодов, выход операционного усилителя присоединен к одному входу управпяемого генератора тока, ко второму входу которого подключен источник опорного напояжения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения.1, Лихтциндер М. Я. "Экспоненциальные модулирующие устройства в информационно-изглеритепьных системах", М "Энергия", 1971 г,стр. 56-59, рис, 1-4.2. Жилинскас Р, - П, П, "Измерители отношения и их применение в радиоизмеритепьной технике" М "Советское радио", 1975 стр. 84-86, рис. 3-26 (прототип).Составитель О, ОтрадновРедактор Л, Утехина Техред Н, Андрейчук Корректор А. ЛакидаЗаказ 5983/31 Тираж 864 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауц:окая наб., д, 4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4