Устройство для логарифмированияотношения двух напряжений

Сефз Сфаетскнх Сфцаенетнчаекнх Ресеубаюк(51) м,. кл,з 0 06 С 7/24 Гфсуяарствееый мнятет СС.С Р еф яфяаи язобрфтеямй а отврытмй(72) Автори .изобретения В.Г,Зубов, А,П.Крышев, К.С.Семенистый и Д,А.Юрковский физико-механический институт АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к устройствам преобразования электрических сигналов по логарифмическому закону и может .быть использовано в вычисли. тельных машинах.Известно устройство для логарифмирования отношения напряжений, содержащее генераторы экспоненциальных напряжений, блоки сравнения, измеритель Оную схемУ 1 .Однако это устройство характеризуется сравнительно низким быстродействием.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для логарифмирования отношения двух напряжений, содержащее первый и второй экспоненциальные преобразователи, входы которых подключены ко входам устройства, соединенные последовательно первый 20 блок сравнения, триггер, выходной блок измерения, к одному входу первого блока сравнения подключен переключающий контакт первого переключателя, ко второму входу первогО блока сравнения, присоединен источник( опорного напряжения, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами первого и второго экспоненциальных преобразователей, 30 выходы которых подключены к первымконтактам первого и второго переключателей соответственно, второй выходтриггера присоединен к управляющемувходу первого переключателя, второй вы-ход генератора тактовых импульсовподключен к управляющему входу выходного блока измерения и входу установки в исходное состояние триггера,ключевой элемент, второй блок сравнения 21,Недостатком этого устройства является значительное время преобразования при большой величине отношения напряжений,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устроиство введены формирователь сигнала смещения и делитель напряжения, причем выход формирователясигнала смещения через ключевой элемент соединен со вторым входом выходного блока измерения, выход второтоэкспоненциального преобразователяподключен ко входу делителя напряжения, выход которого присоединен кпервому входу второго блока сравнения и второму контакту второго вереприсоединен ко второму входу второго блока сран.кения, выход которого подключен к управляющим входам ключевого элемента и второго переключателя.На чертеже представлена функциональная схема устройства логарифмирования отношения двух напряжений.Устройство содержит первый и второй логарифмические преобразователи 1 и 2, делитель 3 напряжения, первый . и второй переключатели 4 и 5, первый и второй блоки 6 и 7 сравнения, ис" точник 8 опорного напряжения, генератор 9 тактовых импульсов, Формирователь 10 сигнала смещения, триггер 11, ключевой элемент 12, выходной блок 13 измерения, первый и второй входы 14 и 15 устройства.Устройство работает следующим образом.На входы первого и второго экспоненциальных преобразователей 1 и 2 поступают напряжения постоянного тока. Генератор 9 тактовых импульсов запускает первый и второй экспоненциальные преобразователи 1 и 2, выходное напряжение которых изменяется по законамО,И. - О,ехр(. - ,)30вхр- - ),(2) 1где Ц , Ц т напряжения на первом ивтором входах 14 и 15 35устройства; 0л- постоянная времени перЦ 2- ер -- = О,(5 203Елт ОТаким образом, единичноетриггера 11 сохраняется25 нии времени(6) состояниена протяже 40 импульсов устанавливает триггер 11в исходное нулевое состояние, благодаря чему первый переключатель 4 устанавливается в положение, обеспечивающее соединение первого экспоненциального преобразователя 1 (т.е.в положение фб") с первым блоком6 сравнения, и переводится в рабочееположение выходной блок 13 измерения,Во втором блоке 7 сравнения происхо Одит сравнение по абсолютному значению выходных напряжений делителя 3напряжения н первого экспоненциального преобразователя 1. В том случае, если выходное напряжение первого экспоненциального преобразователя1 не превышает выходное напряжениеделителя 3 напряжения, второй блок 7сравнения переводит второй переключатель 5 в положение ффбфф и замыкаетключевой элемент 12,Первый блок 6 сравнения срабатывает первый раз в момент времени,когда выполняется равенство1 Фл 165 которого соединен со вторым контактом первогопереключателя, выход первого экспоненциального преобразователя вого и второго экспоненциальных преобразователей. Одновременно генератор 9 тактовых где Цо - величина напряжения источника 8 опорного напряжения, Из выражения (3) следует,что1 Ь - (4)оВ этот момент времени выходной импульс первого блока сравнения перебрасывает триггер 11 в единичное состояние, в результате чего первый переключатель 4 переводится в положение фа"Первый блок б сравнения второйраз срабатывает при выполнении ра- венства где К - коэффициент деления делителя 3 напряжения, и;находим О=1. - = Ь (7)л "2кО,Формирователь 10 сигнала смещениячерез замкнутый ключевой элемент 12осуществляет смещение выходного сигнала устройства на величинуХ=ЫЕ к, (3)где 5 - крутизна преобразования выходного блока 13 измерения.Следовательно, выходной сигналустройства логарифмирования отношения двух напряжений будет определяться выражениемО(9)Если выходным сигналом являетсяаналоговый сигнал, то Формирователь10 сигнала смещения выполняется ввиде источника, выходной сигнал которого определяется выражением (8).Если выходным сигналом долженбыть цифровой сигнал, то в качествеформирователя 10 сигнала смещенияиспользуется числовой регистр с записанным числом, пропорциональным выражению (8).Выходным блоком 13 измерения вэтом случае будет счетчик импульсов сгенератором опорной частоты.В случае, когда абсолютное значение выходного напряжения первогоэкспоненциального преобразователя 1больше абсолютного значения выходного напряжения делителя 3 напряжения, ключевой элемент 12 остается разомкнутым и выходной блок 13 измерения работает без сигнала смещения,а его выходной сигнал пропорционаленвыражению (9,82 гг 12 Формула изобретения Составитель О.Отрадноведактор М,Петрова Техред М.Голинка Корректор Р.Макаренк 45 Подписноеомитета СССР.открытийская наб., д.4/5 Заказ 1858/76 ВНИИПИ Г по дел 113035, МТираж сударственного ам изобретений сква Ж, Ра илиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 Преимуществом предлагаемого устройства логарифмирования отношения двух напряжений является более высокое быстродействие по сравнению с известным. Устройство для логарифмирования отношения двух напряжений, содержащее первый и второй экспоненциальные преобразователи, входы которых подключены ко входам устройства, соединенные последовательно первый блок сравнения, триггер, выходной блок 15 измерения, к одному входу первогоблока сравнения подключен переключающий контакт первого переключателя, ко второму входу первого блока сравнения присоединен источник опор ного напряжения, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами первого и второго экспоненциальных преобразователей, выходы которых подключены к пер-вым контактам первого и второго переключателей соответственно, второй выход триггера присоединен к управляющему входу первого переключателя, второй выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входувыходного блока измерения и входуустановки в исходное состояние триггера, ключевой элемент, второй блоксравнения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены формирователь сигнала смещения и делитель напряжения, причем выход формирователясигнала смещения через ключевой элемент соединен со вторым входом выходного блока измерения, выход второгоэкспоненциального преобразователя подключен ко входу делителя напряжения,выход которого присоединен к первомувходу второго блока сравнения и второму контакту второго переключателя,переключающий контакт которого соединен со вторым контактом первогопереключателя, выход первого экспоненциального преобразователя присоединен ко второму входу второго блокасравнения, выход которого подключенк управляющим входам ключевого элемента и второго переключателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии . В 47-11674,кл. 97/7/Е 39, опублик.1972.2, Авторское свидетельство СССРР 605219, кл. 6 06 С 7/24, 1978 (прототип).