Логарифмический усилитель

ОПИСАНИЕИ ЗЬБ,РИТЕ Н И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюз СоветсииаСоциалистическихреспублии ш)896636(23) Приоритет Геаударетаенвй квинтет публиковано 01,82. Бюллетень МДата опубликования описания 01.82 ам каааратакк аткрнтюа 3)У К бе 1. 8.8)(7) Заявитель Московский институт элек) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ 2тий и четвертый масштабные резисторы, первый и второй логарифмирующие диоды, ин вертирующий вход первого операционного усилителя соединен с первым выводом первого масштабного резистора, второй вывод.которого является входом логарифмического у ыигемм, к инвертирующему входу второго операционного усилителя подключен первый вывод второго масштабного резистора, и ин.вертирующим входам первого и второго .операционных усилителей подключены одноименные электроды соответственно первого и второго логарифмирующих диодов, другой электрод второго логарифмирующего диода соединен с выходом второго операционного усилителя, неинвертирующие входы первого, второго, третьего и четвертого операционных усилителей подключены к шине нулевого по. . тенциала, введены первый и второй элементы с управляемой проводимостью, выполненнье на полевых транзисторах, интегрирующий сонденсатор и источник опорного напряжения, причем другой электрод первого логарифмирующего диода соединен с выходом третьего операнедодрей. Изобретение относится к усилительным устройствам с логарифмической амплитудной характеристикой и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Известен логарифмический усилитель, кото рый содержит операционные усилители, лога. рифмирующие транзисторы и масштабные резисторы 1.Это устройство характеризуется малой точностью работы.Наиболее близким к предлагаемому явля. ется логарифмический усилитель, содержащий операционные усилители, масштабные резисторы, логарифмирующие диоды 2.Недостаток этого устройства - сравнитель. но низкая точность работы вследствие статочной компенсации температурного фа логарифмической характеристики,Цель изобретения - повышение точности работы Указанная цель достигается тем, что в известный логарифмический усилитель, содер. жащий первый, второй, третий и четвертый операционные усилители, первый, второй, тре й техники :",лщ896636 ционного усилителя и со стоком первого управляемого полевого транзистора, исток которого подключен к инвертирующему входутретьего операционного усилителя и к первомувывоДу третьего масштабного резистора, вто.рой вывод которого соединен с выходомпервого. операционного усилителя, выход первого операционного усилителя является выхо.дом логарифмического усилителя, интегрирую.щий конденсатор подключен между инвертирующим входом и выходом четвертого операционного усилителя, выход второго, операционного усилителя соединен со стоком второ.го управляемого полевого транзистора, исток которого подключен к инвертирующему 1входу четвертого операционного, усилителяи к первому выводу четвертого масштабногорезистора, второй вывод которого соединенс выходом источника опорного напряженияи со вторым выводом второго масщтабногорезистора, затворы первого и второго управляемых полевых транзисторов подключены квыходу четвертого операционного усилителя.На чертеже изображена функциональнаясхема предлагаемого устройства, ИУстройство содержит первый, второй, третий,и четвертый операционные усилителя 1 - 4,первый и второй логарифмирующие диоды 5и б, первый и второй управляемые полевыетранзисторы 7 и 8, первый, второй, третий ичетвертый масштабные резисторы 9 - 12, интегрирующий конденсатор 13, источник 14опорного напряжения, шину нулевого потен циала, вход 15 и выход 16 логарифмического усилителя.Логарифмический усилитель работает еле.дУющим образом,Через второй логарифмирующий диод 6протекает ток, определяемый величиной напряжения источника 14 опорного напряженияи сопротивлением второго масштабного резистора 10. При этом выходное напряжение вто.рого операционного усилителя 2 пропорционально логарифму отношения тока через второйлогарифмирующий диод 6 к обратному токувторого логарифмирующего диода б, Это напряжение через второй управляемый полевойтранзистор 8 подается на вход четвертогооперационного усилителя 4. На этот же входподается напряжение источника 14 опорногонапряжения через четвертый масштабный реэис. Жтор 12, Так как выходное напряжение второ.го операционного усилителя 2 противополож-,но по знаку напряжению источника 14 опорного напряжения, то происходит вычитаниетоков, протекающих соответственно через вто- Ирой управляемый полевой транзистор 8 и четвертый масштабный резистор 12, и разностьюэтих токов заряжается интегрирующий конден 4сатор 13. По мере увеличения выходного на. пряжения четвертого операционного усилителя 4 увеличивается сопротивление канала второго управляемого полевого транзистора 8. При этом разность токов уменьшается и при их равенстве заряд интегрирующего конденсато. ра 13 прекращается,Таким образом, выходное напряжение четвертого операционного усилителя 4 поддерживается таким, чтобы сохранялось равенство токов.При подаче на вход 15 сигнала через первый логарифмирующий диод 5 протекает ток,. определяемый величиной входного сигнала и сопротивлением первого масштабного резистора 9, а выходное напряжение третьего операционного усилителя 3 пропорционально логариф. му отношения тока, протекающего через пер. вый логарифмирующий диод 5 к его обрат. ному току.Напряжение на выходе 16 определяется от. ношением выходного напряжения третьего опе. рационного усилителя 3 к его коэффициенту передачи, Коэффициент передачи третьего операционного усилителя 3 определяется отношением сопротивлений канала первого управля.- емого полевого транзистора 7 и третьего масштабного резистора 11.При использовании одинаковых регулируемых полевых транзисторов сопротивления их каналы равны, так как затворы первого и второго управляемых полевых транзисторов 7 и 8 соединены, а потенциалы на истоках равны, причем сопротивление канала пропорционально логарифму отношения тока через второй логарифмирующий диод 6 к его обрат. ному току, Поэтому выходное напряжение логарифмического усилителя связано логариф мической зависимостью с входным напряжением и не зависит от температуры.Благодаря этому предлагаемый логарифмический усилитель обладает более высокой точностью работы в диапазоне температур. Формула изобретения Логарифмический усилитель, содержащий первый, второй, третий и четвертый операционные усилители, первый, второй, третий и четвертый масипабные резисторы, первый и второй логарифмирующие диоды, инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с первым выводом первого масштабного резистора, второй вы.вод которого является входом логарифмического усилителя, к инвертирующему вхо. ду второго операционного усилителя подключен первый вывод второго масштабного резис896636 Составитель О. ОтрехредСМигунов Корректор Г. Решетняк тыла дакто бирюк ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений н открытий 13035, Москва, Ж, Раушская иаб д. 4аказ 11707 одпнсное ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 тора, .и инвертирующим входам первого нвторого операционных усилителей подключеныодноименные электроды соответственно первого и второго логарифмирующих диодов, дру-гой электрод второго логарифмнрующего диода соединен с выходом второго операционного усилителя, неинвертирующие входы первого, второго, третьего и четвертого операционных усилителей подключены к шине нулево.го потенциала, о т л и ч а ю щ и й с я Отем, что, с целью повышения точности работы,в него введены первый и второй элементы суцравлнемой проводимостью, выполненные на .управляемых полевых транзисторах, интегрирующий конденсатор и источник опорного напряження, причем другой электрод первого логарифмирующего диода соединен с выходомтретвего операционного усиапеля и со стоком первого управляемого нолевого транзистора, исток которого подключен к иивертирующаму входу третвего операционного усилителя и к первому выводу третьего маснтгаб.ного резистора, второй. вывод которого соединен с выходом первого операционного усилитела, выход первого операционного усилителяявляется выходом логарифмического усилителя, инвертирующий конденсатор подключенмежду инвертируюшим входом и выходомчетвертого операционного усилителя, выходвторого операционного усилителя соединен состоком второго управляемого полевого трап.зистора, исток которого подключен к инвертирующему входу четвертого операционногоусилителя и к первому выводу четвертого масштабного резистора, второй вывод которогосоединен с выходом источника опорного напряжения и со вторым выводом второгомасштабного резистора, затворы первого и второго управляемых полевых транзисторов под.ключеиы к выходу четвертого операционногоусилителя,Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1, Патент Великобритании йф 1437565,кл. 6 4 6, опубпик, 1976,2, Справочник понелинейным схемам. Подред. Д. Шейнголда. "Мир", 1977, с. 194 - 199,фиг, 3, 1, 9 (прототип),