Логарифмирующее устройство

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ВТВЛЬСТВУ(51)М Клз с присоединенном заявки Йо 6 06 С 7/24 Государственный комитет СССР по идам нзобретеннй н отврытнй(54) ЛОГАРИФХИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВОНедостатком известного устройстваявляется значительная температурнаяпогрешность, что снижает точность30 работы устройства. Изобретение относится к усилительной технике, в частности к усилительным устройствам с логарифмической амплитудной характеристикой и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах,Одно из известных логарифмирующих устройств содержит усилительные блоки, логарифмирующие и термокомпенсирующие транзисторы 13 Это устройство характеризуется значительной погрешностью в диапазоне температур. Наиболее близким к предлагаемому является логарифмирующее устройство, содержащее первый.и второй усилители, логарифмирующий и термокомпенсирующий транзисторы, источник образцового тока, дифференциальный усилитель, токозадающий и масштабный резисторы, источник опорного напряжения, ключевой элемент, накопительный конденсатор и генератор тактовых импульсов, база логарифмирующего транзистора подключена к шине нулевого потенциала, а коллектор соединен с инвертирующим входом первого усилителя, выход которого присоединен к эмиттерам логарифмирующего и термокомпенсирующего транзисторов, выход источника образцового тока соединенс коллектором и базой термокомпенсирующего транзистора и с неинвертнрующнм входом второго усилителя, междуинвертирующим входом и выходом которого включен масштабный резистор,выхоц второго усилителя является выходом логарифмирующего устройства иподключен к инвертирующему входудифференциального усилителя, к неинвертирующему входу которого присоединен источник опорного напряжения,выход дифференциального усилителячерез ключевой элемент соединен с 15 первой обкладкой накопительного кон"денсатора, вторая обкладка которогоподключена к шине нулевого потенциала, выход генератора тактовых импульсов присоединен к управляющему входу Ю ключевого элемента, один вывод токозадающего резистора соединен с входомлогарифмирующего устройства,неинвертирукидий вход первого усилителя подключен к шине нулевого потенциала 2 р).Цель изобретения - повышение точности работы за счет компенсации температурной погрешности.Цель достигается тем, что в предлагаемое логарифмирующее устройствовведены переключатель, дополнительный источник образцового тока и элемент с управляемой проводимостью,причем выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом переключателя, подвижный контакткоторого подключен к инвертирующемувходу первого усилителя, а первый ивторой неподвижные контакты переключателя присоединены соответственно к выходу дополнительного источника образцового тока и к другому выводу токоэадающего резистора, первая обкладка накопительного конденсатора соединена с регулирующим входом элемента с управляемой проводимостью, инвертирующий вход второго 20усилителя через элемент с управляемой проводимостью присоединен к шиненулевого потенциала.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого логарифмирующего устройства,Устройство содержит токозадающийрезистор 1, переключатель 2, первыйусилитель 3, дополнительный источник4 образцового тока, логарифмирующийи термокомпенсирующий транзисторы5 и 6, источник 7 образцового тока,второй усилитель 8, источник 9 опорного напряжения, дифференциальныйусилитель 10, ключевой элемент 11,накопительный конденсатор 12, масштабный резистор 13, элемент 14 с управляемой проводимостью, генератор15 тактовых импульсов, вход 16 и выход 17 логарифмирующего устройства,шина 18 нулевого потенциала. 40Логарифмирующее устройство работает следующим образом,В исходном состоянии при отсутствии сигналов на выходе генератора 15 45 тактовых импульсов логарифмирующее устройство находится в режиме коррекции. При этом переключатель 2 подключает выход дополнительного источника 4 образцового тока к входу пер вого усилителя 3, а ключевой элемент 11 замкнут, т.е. выход дифференциального усилителя 10 подключен к регулирующему входу элемента 14 с управляемой проодимот, в каесте орого может быть использован полевой транзистор, и к накопительному конденсатору 12.Напряжение на выходе второго усилителя 8 равно разности напряжений база"эмиттер согласованных логарифмирующего и термокомпенсирующего транзисторов 5 и 6 и в исходном состоянии пропорционально температуреи логарифму отношения дополнительно го источника 4 и источника 7 образцовых токовО = -Утд 11.о(1)где 9 - температурййй потенциал,1 о - ток дополнительного источника образцового тока 4,10 - ток источника образцовоготока 7.Коэффициент передачи второго усилителя 8 определяется цепочкой иэмасштабного резистора 13 и элемента14. Так как ключевой элемент 11 замкнут, то второй усилитель 8 включенв цепь отрицательной обратной связидифференциального усилителя 10, причем выходное напряжение дифференциального усилителя 10, воздействуяна регулирующий вход элемента 14,устанавливает такой коэффициент передачи второго усилителя 8, что напряжение на его выходе становится равным напряжению на неинвертирующемвходе дифференциального усилителя10, т,е. напряжение источника 9 опорного напряжения, В результате, поокончании переходных процессов, выходное напряжение дифференциальногоусилителя 10 принимает значение, которому соответствует коэффициентпередачи второго усилителя 8А, = - 7 - (2)где О - напряжение источника опор-.ного напряжения 9,Накопительный конденсатор 12 заряжается до уровня выходного напряжения дифференциального усилителя 10,При появлении сигналов на выходегенератора 15 тактовых импульсовлогарифмирующее устройство работаетследующим образом.На время действия сигнала переключатель 2 подключает источник входного напряжения через токозадающийрезистор 1 к входу первого усилителя3, а ключевой элемент 11 размыкаетсяЛогарифмирующее устройство переводится в режим преобразования входногонапряжения. При размыкании ключевогоэлемента 11 напряжение на накопительном конденсаторе 12 воздействует нарегулирующий вход элемента 14 с управляемой проводимостью и подцерживает коэффициент передачи второго усилителя 8 на уровне, определяемом выражением (2).Напряжение на входе второго усилителя 8 в этом случае равно095 и(3)где О- напряжеййе на входе 16 лоЬхгарифмирующего устройства,й - величина сопротивления.токозадающего резистора 1,Напряжение на выходе второго усилителя 8 в этом режиме с учетом выра,жений (1), (2) и,(3) равноо ЬхМк АоОп 1 о ф й 1(4)о809230 Формула изобретения 10 е г.е. пропорционально логарифму входного напряжения и не зависит от температуры.Таким образом,предлагаемое логарифмирующее устройство обладает новым качеством - более высокой точностью работы вследствие компенсации температурной погрешности. Логарифмирующее устройство, содержащее первый и второй усилители, логарифмирующий и термокомпенсирующий транзисторы, источник образцового тока,.дифференциальный усилитель, 15 токозадающий и масштабный резисторы, источник опорного напряжения, ключевой элемент, накопительный конденсатор и генератор тактовых импульсов, база логарифмирующего транзистора подключена к шине нулевого потенциала, а коллектор соединен с инвертирующим входом первого усилителя, выход которого присоединен к эмиттерам логарифмирующего и термокомпенсирующего транзисторов, выход источника образцового тока соединен с коллектором и базой термокомпенсирующего транзистора и с неинвертирующим входом второго усилителя, между инвертирующим входом и выходом которого 30 включен масштабный резистор, выход второго усилителя является выходомлогарифмирующего устройства и подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, к неинвертирующему входу которого присоединенисточник Опорного напряжения, выходдифференциального усилителя через ключевой элемент соединен с первойобкладкой накопительного конденсатора, вторая обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала, выход генератора тактовых импульсовприсоединен к управляющему входу ключевого элемента, один вывод юкозадающего резистора соединен с входомлогарифмического устройства, неинвертирующий вход первого усилителяподключен к шине нулевого потенциала,Ь т л и ч а ю щ е е с я тем, что,сцелью повышения точности работы внего введены переключатель, дополнительный источник образцового тока иэлемент с управляемой проводимостьюпричем выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом переключателя, подвижный контакткоторого подключен к инвертирующемувходу первого усилителя, а первыйи второй неподвижные контакты переключателя присоединены соответственно к выходу дополнительного источника образцового тока и к другому выводу токозадающего резистора, перваяобкладка накопительного. конденсатора соединена с регулирующим входомэлемента с управляемой проводимостью,инвертирующий вход второго усилителя через элемент с управляемой проводимостью присоединен к шине нулевого потенциала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 624239, кл. С 06 6 7/24, 1976,2. Заявка ФРГ Р 1524297,кл. 6 06 0 7/12, опублик, 1974 (прототип). Филиал ППП "Патент",г,ужгород,ул.Проектна