Логарифмический преобразователь

Сфвз Сфветскнк Соцналистичвскив Реслублик(У)М. (л,з 0 06 6 7/2 с присоединением заявн осударственный комите СССР по деяам изобретений н открытий) Приорите бюллетень Ио сания 30,098 публиковано 30098 1. ата опубликования оп2) Авторы изобретен Стефанова Н.С. Смирнова Сми Ъ"Атут связ(71) Заявител Ленинградский электротехническим. проф. М.А. Бонч-Бруевича ОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к устройствам преобразования анатюгового сигнала по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.По основному автсв . 9 75 2 37 2 известен логарифмический преобразователь, содержащий логарифмирующий элемент, коммутатор, первыйвход которого соединен со входом логарифмического преобразователя, а второй вход подключен к источнику постоянного напряжения, к управляющему входу коммутатора присоединен первый выход генератора коммутирующих 15 импульсов, соединенные последовательно полосовой фильтр и синхронный детектор, выход которого является выходом логарифмического преобразователя,к управляющему входу синхронного детектора подключен второй выход генератора коммутирующих импульсов, соединенные последовательно высокочастотный генератор, модулятор, сумматор, соединенные последовательно полосовой усилитель, ключевой детектор, блок автоматической регулировки усиления, выход коммутатора подключен к дополнительному входу модулятора и второму вхо" ЗО ду сумматора, выход которого присоединен ко входу логарифмирующего элемента, выход логарифмирующего элемента соединен со входом полосового усилителя и с сигнальным вхо-, дом блока автоматической регулировки усиления, выход которого подключен ко входу полосового фильтра (1).Недостатками этого логарифмического преобразователя являются недостаточная точность и стабильность амплитудной характеристики, что обус ловлено зависимостью форьы начального участка этой амплитудной характеристики (в области малых напряжений) от изменений окружающей температуры и смещения рабочей точки (дрейфа) операционного усилителя, входящего в состав логарифмирующего элемента. В этом логарифмическом преобразователе обеспечивается ста" бильность характеристики преобразования лишь в области средних и больших входных преобразуемых напряжений,поскольку компенсируется общее смещение характеристики обуслов ленное температурными изменениями обратного тока логарифмирующего диода, и изменение наклона учась)йов,86 8785 Формула изобретения ОО характеристики, вызванное температурными изменениями постоянного диода. Цель изобретения - повышение точности работы.Поставленная цель достигается тем, что. в логарифмический преобразователь введены блок вычитания и дополнительные ключевой детектор и источникпостоянного напряжения, причем выход дополнительного источ,ника постоянного напряжения подключен к третьему входу коммутатора.,выходы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим входам блока вычитания, выход которого соединен суправляющим входом логарифмирующегоэлемента, выход полосового усилителяподключен ко входу дополнительного ключевого детектора, управляющие входы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединенык соответствующим выходам генератора коммутирующих импульсовПричем логарифмирующий элемент содержит операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключен анод логарифмирующего диода, катодкоторого является выходом логарифмирующего элемента и через токозадающий резистор соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующийвход которого через первый и второй масштабные резисторы подключен к сигнальному и управляющему входам логарифмирующего элемента соответственно.На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого логарифмического преобразователя; на фиг. 2 структурная схема логарифмирующего элемента.Схема содержит логарифмирующий элемент 1, коммутатор 2, вход 3 логарифмического преобразователя, источник 4 постоянного напряжения, генератор 5 коммутирующих импульсов, полосовой Фильтр 6, синхронный детектор 7, выход 8 логарифмического преобразователя, высокочастотный генератор 9, модулятор 10, сумматор 11, полосовой усилитель 12, ключевой детектор 13, блок 14 автоматической регулировки усиления, дополнительныйисточник 15 постоянного напряжения,дополнительный ключевой детектор 16,блок 17 вычитания, операционный усилитель. 18, логарифмирующий диод 19, токозадающий резистор 20 и масштабные резисторы 21 и 22.Логарифмический преобразовательработает следующим образом.Коммутатор 2 под действием генератора 5 коммутирующих импульсов поочередно производит коммутацию входного напряжения, приложенного к входу 3, и вспомогательных напряжений, вырабатываемых дополнительным источником 15 постоянного напряжения и источником 4 постоянного напряжения,первое из которых находится в областимаксимума,а второе - в области минимумаотношений наклонов квазилогарифмической и логарифмической характеристик.Вмодуляторе 10 производится модуляция поамплитуде синусоидального напряжения,вырабатываемого высокочастотным генератором 9, прямо пропорциональногонапряжению, поступающему с выходакоммутатора 2. Сумматор 11 суммируетпеременное напряжение с выхопа моду-лятора 10 и выходное напряжение коммутатора 2, Указанная сумма обрабатывается логарифмирующим элементом 1,Полосовой усилитель 12 выделяет пере менное напряжение с выхода логарифмирующего элемента 1. На выходе ключевого детектора 13 вырабатываетсянапряжение прямо пропорциональноеамплитуде переменного напряжения на 2 О выходе полосового усилителя 12 в момент прохождения через логарифмирующий элемент 1 напряжения источника 4 постоянного напряжения, а навыходе дополнительного ключевого детектора 16 - в момент прохождения напряжения от дополнительного источника 15 постоянного напряжения.Разность выходных напряжений ключевого детектора 13 и дополнитель-,ного ключевого детектора 16 послеформирования и усиления в блоке 17вычитания поступает на управляющийвход логарифмирующего элемента 1 длястабилизации начального участка квазилогарифмической характеристики ло гарифмического преобразователя.Блок 14 автоматической регулировки усиления изменяет амплитуду напряжения низкочастотной составляющейнапряжения на выходе логарифмирующего АО элемента 1 обратно пропорциональновеличине выходного напряжения ключевого детектора 13.Полосовой фильтр 6 пропускает гармонику сигнала с частотой напряжениягенератора 5 коммутирующих импульсов.1Достоинством предлагаемого логарифмическогоо преобразователя явл яется повышение точности и стабильности преобразования на начальномучастке амплитудной характеристики,что позволяет уменьшить на порядок иболее минимальную амплитуду входногопреобразуемого напряжения. 1. Логарифмический преобразователь по авт. св. 9 752372,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности работы, в него введены блок вычитания и дополнительные ключевой детектор и источник постоянного напряжения, причем выход дополнительного источника постоянного напряжения подключен к треть868785 НИИПИ Заказ 8331/72 Тираж 748 Подписно илиал ППП Патентф, г,ужгород,ул,Проектная ему входу коммутатора, выходы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим входам блока вычитания, выход которого соединен с управляющим входом логарифмирующего элемента, выход полосового усилителя подключен ко входу дополнительного ключевого детектора, управляющие входы ключевого детектора и дополнительного ключевого детектора присоединены к соответствующим выходам генератора .коммутирующих импульсов.2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что логарифмирующий элемент содержит операционный усилитель, к инвертирующему.входу которого подключен. анод логарифмирующего диода, катод которогоявляется выходом логарифмирующегоэлемента и .через токозадающий резистор соединен с выходом операционногоусилителя, инвертирующий вход которого через первый и второй масштабные .резисторы подключен к сигнальному иуправляющему входам логарифмирующего,элемента соответственно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 752372 по заявке 9 2646465/18-24,кл. С О 6 С 7/24, 13.07.78.