Логарифмический преобразователь отношения

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 723604(22) Заявлено 280378 21) 2595708/18-24с присоединением заявки Мо(51)М. Хл.2 С 06 С 7/24 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ 30 Изобретение относится к аналоговбй и аналого-цифровой вычислительной технике,Известен логарифмический преобразователь, содержащий генераторэкспоненциального напряжения, блоксравнения,.источник опорного напряжения, генератор тактовых импульсов, триггер и элемент ИЛИ 1,Его недостатком является практическая невозможность осуществлениялогарифмического преобразования отношения двух входных напряжений вовремяимпульсный сигнал,Наиболее близким техническим решением к изобретению является логарифмический преобразователь отношения, содержащий первый и второй блоки сравненияключ, источник опорного напряжения, две кС-цепи иэ параллельно включенных времяэадающего конденсатора и разрядного резистора 2,Недостатки этого преобразователя:значительная погрешность преобразования, обусловленная наличием двухКС-цепей и интегрированием входногонапряжения; ограниченное быстродействие, обусловленное необходимостьюзаряда емкости кС-цепей перед каждым циклом преобразования; неоднозначность результатов преобразования, поскольку при отношениях входных сигналов больше и меньше едини -цы могут быть получены одинаковыерезультаты преобразования,11 ель изобретения - увеличение быстродействия, точности и устранениенеоднозначности результатов преобразования,Это достигается тем, что логарифмический преобразователь отношения,содержащий первый и второй блокисравнения, ключ, выход которого соединен с первыми входами блоковсравнения, параллельно включенныевремязадающий конденсатор и разрядный резистор, соединенные общимивыводами с выходом ключа и с шинойнулевого потенциала, дополнительносодержит источник. постоянного токатри элемента И-НЕ, два ЙС-триггера,О-триггер, синхрониэирующий входкоторого является входом запускапреобразователя, а выход, соединен .суправляющим входом ключа, вторыевходы блоков сравненИя являются входами преобраэователя, выход источника пбстояннсго тока соединен со вхо.дом ключа, выход первого блока срав(ВБ-триггера и к перьому входу первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения и с В-входом второгоНЯ-триггера, а выход - с 5 -входамипервого и второго й 5 -триггеров, сН-входом Р-триггера и с первыми входаии второго и третьего элементовИ-НЕ, выход перного ВЯ-триггерасоединен со вторым входом второгоэлемента И-НЕ, выход которого является перным выходом преобразователя,выход второго К 5 -триггера соединенсо вторым входом третьего элементаИ-НЕ, выход которого является вторым выходом преобразователя15Гтруктурная схема преобразователяпредставлена на чертеже,Логарифмический преобразовательотношения содержит первый 1 и второй2 блоки сраннения, ключ 3, разрядный резистор 4, времязадающий конденсатор 5, источник б постоянноготока, первый 7, второй 8 и третий 9элементы И-НЕ, первый 10 и второй 11%5-триггеры, Р "триггер 12,Преобразователь работает следующим образом,При подаче входных напряжений Р 4и 1) и запускающего импульса на синхро 2низирующий вход Р-триггера 12 происходит переключение Р-триггера 12 и 30открывается ключ 3, При этом источник постоянного тока б через ключ 3заряжает времязадающий конденсатор5, Предположим, что У ) П 2, тогдапри достижении на конденсаторе 5 потенциала, равного У 2, срабатываетвторой 2 блок сравнения, на выходекоторого появляется логическая 1,поступающая на второй нход элемента7, и к-вход второго 11 ВЯ-триггера, 40При достижении на конденсаторе 5 потенциала, равного (3, срабатываетпервый 1 блок сравнения, на выходекоторого также появляется логическая 1 ф, поступающая на первыйвход элемента 7 и В-вход триггера 4510. При этом на выходе элемента 7появляется логический 0 , устанавливающий НЯ-триггеры 10 и 11 по вхо-ду Я в состояние логической1, а Р-триггер 12 - н состояние 50логического 10, Переключение Р-триггера 12 закрывает ключ 3 и прекращает дальнейший заряд конденсатора 5При разряде конденсатора 5 на 5сопротивление параллельно соединенного с ним разрядного резистора 4 идостижении на конденсаторе напряжения, равного П,( -- ПоеХр(- - )где ПЦП 2 - напряжеййе, доокоторого заряжен конденсатор 5, первый 1 блок сравнения возвращаетсяв исходное состояние - на его выходе поянляется логический 1 Оф, Врезультате этого на выходе. триггера10 и элемента 7 появляются, соответ ственно, логический01 и логическая11При этом на выходе логического элемента 9 появляется логический 0, Момент переключенияэлемента 9 соответствует началу формирования временного интервала, являющегосярезультатом преобразования,Дальнейший разряд конденсатора 5приводит к возвращению второго блока сравнения 2 в исходное состояниепри достижении величины напряжения2 = 1 оеХР( сНа выходе триггера 11 также устанавливается логический 10, а навыходе элемента 9 устанавливаетсялогическая 1, Момент переключениялогического элемента 9 в состояниелогической 1 соответствует окончанию Формирования временного интервала, являющегося результатом преобразования,Аналогично происходит работа устройства при Р Ц 2. При этом формирование импульса соответствующего временного интервала происходит на выходе элемента 8,Таким образом, длительности выходных импульсов элементов 8 и 9равны соответственноьЬ.-%сЫ - ири. О со ),Оз,(" ( =с пнри РО,)Благодаря применению одной ВСцепи предлагаемый преобразовательимеет более высокую точность посравнению с прототипом, посколькуисключаются погрешности, обусловленные неидентичностью КБ-цепей, Таккак в предложенном преобразователерезультаты преобразования при отношениях входных сигналов больше именьше единицы получаются на разныхвыходах, то исключается неоднозначность результатов преобразования,Исключение интегрирования входныхсигналов и заряд конденсатора впредлагаемом преобразователе от источника постоянного тока позволяетповысить быстродействие по сравнению с прототипом,Формула изобретенияЛогарифмический преобразователь отношения, содержащий первый и второй блоки сравнения, ключ, выход которого соединен с первыми нходами блоков сравнения, параллельно включенные времязадающий, конденсатор и разрядный резистор, соединенный общими выводами с выходом ключа и с шиной нуленого потенциала, о т л и- чающий с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, точности и устранения неоднозначности результатов преобразования, он содержит источник постоянного тока триЗаказ 929/15 Тираж 751 Подписное ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул, Проектная, 4 элемента И-НЕ, два НЯ-триггера,О-триггер, синхронизирующий входкоторого является входом запускапреобразователя, а выход соединенс управляющим входом ключа, вторыевходы блоков сравнения являются 5входами преобразователя, выход источника постоянного тока соединенсо входом ключа, выход первого блока сравнения подключен к Н-входупервого ВЯ-триггера и к первому входу первого элемента И-НЕ, второйвход которого соединен с выходомвторого блока сравнения и с Н-входом второго НЯ-триггера, а выходс Я-входами первого и второгоВЯ-триггеров, с Н-входом 0-триггераи с первьми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выход первогоРЯ-триггера соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, выходкоторого является первым выходомпреобразователя, выход второгоВЯ-триггера соединен со вторым входом третьего элемента И-НЕ, выходкоторого является вторым выходомпреобразователяИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Смолов В,Б, Аналоговые вычислительные машины, М Высшая школа, 1972, с, 216, рис, ф -7,2, Патент США 9 161766кл, 235-195, опублик. 1964 (прототип),