Устройство для определения логарифма отношения двух напряжений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик3) Приоритет знаретени Опубликовано 05.02 80 Бюллетень Рй ата опубликования описания 05.02,80(2) Автор изобретения евчен еский институт АН нской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ( ) Заявитель Физико Изобретение относится к области аналого. вой и вычислительной техники и может быль использовано в электронных измерительных установках. Известйы устройства для измере ния логарифма отношения двух напряжений. Одно из этих устройств 111 содержит ключи, схемы сравнения, дифференцирующие цепочки, элементы И и ИЛИ, триггеры, счетчик, генераторы счетных импульсов.: Наиболее близким техническим решением является устройство 21 для определения ло. гарифма отношения двух напряжений, содер. жащее схему сравнения, два конденсатора, генератор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, три ключа, сигнальный вход пер- вого из которых служит первым входом устройства. Это устройство основано на принципе формирования с некоторым интервалом последовательности импульсов, количество которых пропорционально логарифму частного от деления меныцего входного напряжения на боль. шее.1 ольшее напряжение в начале цикл ния заряжает через первый ключ первый конденсатор, Этот конденсатор после полногозаряда начинает разряжаться до момента сравнения с меньшим входным напряжением, формируя с помощью генератора прямоугольныхнапряжений второго конденсатора, второ о итретьего ключей последовательность импульсов,количество которых пропорционально логарифму частного от деления меньшего напряженияна большее.Ошибка измерения такого устройства получается из-за сопротивления утечки конденсаторов, а также от нестабильности срабатываниясхемы сравнения.Целью настоящего изобретения являетсяповышение точности.Это достигается тем, что устройство дляопределения логарифма отношения двух напряжений, содержащее генератор прямоугольныхимпульсов, счетчик импульсов, три ключа, снг-нальный вход первого из которых являетсяпервым входом устройства, элемент И, две интегрирующие ВС.цепи, делитель чатоты ивертый ключ, причем сигнальный вход второго ключа является вторым входом устройст.3 7ва, выходы первого и второго ключейсаот.ветственно через последовательно соединенныепервую интегрирующую ВС.цепь и третийключ и через последовательно соединенныевторую интегрирующую ВС-цепь и четвертыйключ соединены с первым входом элементаИ, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, управляющие входы первогои второго ключей соединены соответственно1 с первым и вторым выходами делителя частоты, первый выход генератора прямоугольных импульсов соединен со входом делителячастоты и управляющим входом третьегоключа, второй выход генератора прямоуголь.ных импульсов соединен с управляющимвходом четвертого ключа и вторым входомэлемента.Блок-схема устройства изображена на чертеже.Устройство содержит ключи 1, 2, 3, 4,интегрирующие ВС.цепи 5, 6, генератор прямоугольных импульсов 7, делитель чаСтоты 8,элемент 9 И, счетчик 10 импульсов.Устройство работает следующим образом,Входные напряжения Ох и Оу поступают насигнальные входы соответствующих ключей1 и 2, которые управляются симметричнымиимпульсами, снимаемыми с противоположныхвыходов делителя 8 частоты с большим козф.фициентом деления, Импульсы напряжейияпервого и второго выходов делителя 8 сдвинуты по фазе относительно друг друга на180, Входным сигналом этого делителя служит импульсное напряжение первого выходагенератора 7 прямоугольных импульсов, Таким образом выходным йайряжеййем ключа 1являются прямоугольные импульсы О,1 самплитудой, равной входному напряжениюОх, а выходным напряжением ключа 2 -прямоугольные импульсы О с амплитудой,фавной напряжению Оу, причем две последовательности этих импульсных напряженийнаходятся в противофазе между собой.Прямоугольное напряжение ключа 1 поступает навход интегрирующей ВС-цепи 5, а прямоугольное напряжение ключа 2 - на входинтегрирующей цепи 6. Выходийми сигналами цепей 5 и 6 являются. треугольные напряжения О 5 и О 6, изменяющиеся во временипо экспоненциальному закону, В интервалевремени от 0 до 1 ь напряжение ВС-цепи 5 взависимости"отвремени онределяетСя равенством-вО =О е р 1=О-.ж,Согласно теореме запаздывания в интервале 14418 4времени отТ до 1 Г напряжение ВС-цепи 5изменяется по такому законут,- и.О =О Е ЯРи, :7 Ь+11;,а напряжение цепи 6 -1-ЯО =О 1-еиьи 1=Я-:2 Ж6Отсюда момент сравнения напряжений О 5и 06 в интервале времени от 0 до Я определяется зависимостью.ь(о+ь,-ьцД,а момент сравнения этих напряжений в интервале от Я до 2 Х1 фйЬ ОаО)-Ель 1 ВВыходное напряжение ВС-цепи 5 поступаетна сигнальный вход ключа 3, а напряжениецепи 6 - на сигнальный вход ключа 4. Этиключи управляются импульсными напряжения 2 О мй, являющимися в противофазе между собой,которые снимаются с противоположных выходов генератора 7 прямоугольных импульсов,Ввиду того, что выходы ключей 3 и 4 объединены между собой и их выходной сигнал25 поступает на второй вход элемента И, являющийся емкостным, входное импульсное напряжение элемента И будет симметричным относительно нулевого уровня.На первый вход элемента И подается имзО пульснае напряжение, снимаемое со второго выхода генератора 7,В результате такого управления с выходаэлемента 9 снимаются лишь те импульсы,которые находятся в промежутке времени от35 т 1 До т 2,Количества этих импульсов пропорциональноразности (т - т,), которая при равенстве постоянных времени ВС.цепи 5 и ВС.цепи 6,равна40-1 =Ф 61 з - фВХ2ОВыходные импульсы элемента И поступаютна вход счетчика 10 импульсов,Использование новых элементов: элемента И,45 двух интегрирующих ВС.цепей, делителя частоты, ключа - выгодно отличает предлагаемоеустройство для определения логарифма атно.щения двух напряжений от известных, так какуменьшается погрешность, обусловленная неста 5 О бильностью срабатывания схемы сравнения иутечкой конденсаторов. Формула изобретения55Устройство для опр:деления логарифма отношения двух напряжений, содержашее генера.тор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, три ключа, сигнальный вход первого714418 Составитель Л. Сним Тахред М,Келемеш кова Редактор Л. Милитеев ректор Н. Ст Подленного комитета СССРтений и открытий .5, Раушская наб:фд. 4/5 Заказ 9291/4 Тираж . 751Ц 11 ИИПИ Государст поделам нзобр13035, Москва, Ж - 3 е иал ПГ 1 П "Патент", г. Ужгоро. Проектная,4 5из которых является первым входом устройства, отличающееся тем,что;с целью повышения точности, оно содержит эле. мент И, две интегрируюгцие ВС-цепи, делитель частоты и четвертый ключ, причем сигнальный вход второго ключа является вторым входом устройства, выходы первого н второго ключей соответственно через последовательно соединенные первую интегрирующую ВС-цепь и третий ключ и через последовательно соединенные вто рую интегрирующую ВС-цепь и четвертый ключ соединены с первым входом элемента И, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, управляющие входы первого и вто. 6рого ключей соединены соответсгвенно с первым и вторым выходами делителя частоты,первыи выход генератора прямоугольных импульсов соединен со входом делителя частоты -5 и управляющим входом третьего ключа, второй выход генератора прямоугольных импуль.сов соединен с управляющим входом четвертого ключа и вторым входом элемента И,Источники информации,10 принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССР У 547786,,кл. 6 06 6 7/24, 1976.2, Патент США Хф 324140, кл. 328 - 161,1957 прототип),