Логарифмический преобразователь

(23) Приоритет Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений. Богословский и О, А. Олянишин Институт автоматики 54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в моделирующих установках и аналоговых вычислительных машинах.Известен логарифмический преобразователь 1, содержащий усилители, к которым подключены триоды в цепь обратной связи.Недостатком такого преобразователя является зависимость выходного напряжения от температуры.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является логарифмический преобразователь 12, содержащий делители напряжения, источник опорного напряжения, интеграторы, выходы которых подключены ко входам выходного сумматора, и управляемые ключи.Недостатком такого преобразователя является невысокая точность преобразования из-за температурных влияний и дрейфа нуля усилителя.С целью повышения точности предлагаемый преобразователь содержит широтно-импульсный модулятор, входы которого являются входами преобразователя, а выходы соединены с управляющими входами управляемых ключей, выходы первого и второго из которых подключены ко входу первого интегратора, а входы соединены с общими точками резисторов соответственно первого и второго делителей напряжения, включенных между выходом первого интегратора и выходами источника опорного напряжения, выходы третьего и четвертого управляемых ключей подключены ко входу второго интегратора, а входы соединены с общими точками резисторов соответственно третьего и четвертого делителей напряжения, включенных между выходом второго интегратора и выходами источника опорного напря жения,На чертеже показана схема предлагаемогопреобразователя.Логарифмический преобразователь содержит широтно-импульсный модулятор 1, кото рый преобразует напряжения входных сигналов в импульсы с относительной длительностью, пропорциональной отношению входных напряжений. Прямой выход О модулятора 1 присоединен к управляющим входам управляемых ключей 2 и 3, а инверсный выход О - к управляющим входам управляемых ключей 4 и 5. Управляемый ключ 2 соединяет выход первого делителя напряжения, состоящего из резисторов 6 и 7, со входом первого интегра тора 8, Ключ 4 соединяет выход второго делителя напряжения, состоящего из резисторов 9 и 10, со входом интегратора 8. Аналогично управляемый ключ 3 соединяет выход третьего делителя напряжения, состоящего из резиЗэ сторов 11 и 12, со входом второго интегратора13, а ключ 5 - выход четвертого делителя напряжения, состоящего из резисторов 14 и 15, - со входом интегратора 13. Резисторы 7 и 10 подключены к выходу интегратора 8, резисторы 12 и 15 - к выходу интегратора 13. Резисторы 6, 9, 11 и 14 подключены к источнику стабилизированного опорного напряжения 16. Выходы интеграторов 8 и 13 соединены со входом выходного сумматора 17.Логарифмический преобразователь работает следующим образом,Входные сигналы поступают на широтно- импульсный модулятор 1, на выходе которого формируются импульсы, относительная длительность которых пропорциональна отношению входных напряжений. Сигналы с выхода модулятора 1, поступая на управляющие входы ключей 2, 3, 4 и 5, определяют замкнутое или разомкнутое состояние последних. На выходе интеграторов 8 и 13 формируются напряжения, определяемые соотношением резисторов 6, 7, 9, 10 и 11, 12, 14, 15 соответственно. Выходной сумматор 17 осуществляет суммирование сигналов. Соответствующий выбор соотношения указанных резисторов позволяет весьма точно аппроксимировать логарифмивх,ческую зависимость У 7 х=1 дв превх,делах изменения аргумента от 1 до 10.В установившемся режиме сумма токов на входе интегратора за период работы модулятора равняется нулю, поэтому выходное напряжение интеграторов 8 и 13 соответственно равнооп, ц + опт 1 ц)119 )9вых -6 1 - О+12 15где Р 6 К, Р 9, 319 Л 11 Я 12, Л 11 и 115 - сопРотивления соответствующих резисторов, Поп, и Соп., - напряжение источника 16.Напряжение на выходе сумматора 17 при коэффициенте передачи 0,5 по первому и второму входам составляет:вых -- 0,5 У + 0,5 У,ц,4Еслй резисторы 6, 7, 11 и 12 ймеют сопро:тивление Р, сопротивление резистора 10 со 3 йставляет - , а резистора 15 -- , то выходК 1 К 2ное напряжение равно:а его приведенное значение:оп 6+(1 - ) К, 6+(1 - ) К15Формула изобретенияЛогарифмический преобразователь, содержащий делители напряжения на резисторах, источник опорного напряжения, интеграторы, выходы которых подключены ко входам выходного сумматора, и управляемые ключи, о гл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, он содержит широтно-импульсный модулятор, входы которого являются входами преобразователя, а выходы соединены с управляющими входами управляемых ключей, выходы первого и второго из которых подключены ко входу первого интегратора, а входы соединены с общими точками резисторов соответственно первого и второго делителей напряжения, включенных между выходом первого интегратора и выходами источника опорного напряжения, выходы третьего и четвертого управляемых ключей подключены ко входу второго интегратора, а входы соединены с общими точками резисторов соответственно третьего и четвертого делителей напряжения, 4 О включенных между выходом второго интегратора и выходами источника опорного напряжения.4 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Мо 3624409, кл. 307 в 21970,2, Проектирование и применение операционных усилителей, под ред. Дж. Грэма и др.Мир М., 1974, с, 284 в 2 (прототип).Составитель О. Сахаровдактор Н. Каменская Техред М. Семенов Корректор А. Галахова Подписноев СССР пография, пр. Сапунова, 2 каз 612/15 Изд ЦНИИПИ Государ по 113035, М