Устройство для определения логарифма отношения двух сигналов

(72) Л.Н.Копяков и Л.М.Муравник (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт медицинской лабораторной техники (53) 684,335(088,8)(56) 1, Авторское свидетельство СССР В 769562, кл. й 06 6 7/24, 19782, Патент США У 3664744, кл . 356-88, опублик. 1972 (прототип) (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ СИГНАЛОВ, содержащее источник первого и второго входных напряжений, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго компараторов, к вторым входам которых подключен выход генератора экспоненциального напряжения, выходы одного ения дл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСНОМУ СВйД ЯО 3 092525 компараторов соединены соответсно с первым и вторым входами Форователя импульса, выход котороподключен к входу блока вычислениясреднего значения длительности импульса, выход которого является выходом устройства, генератор тактовыхимпульсов, отличающеесятем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен блокопределения числа преобразований,первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых испульсов,выход Формирователя импульса подключен к второму входу блока определения числа преобразований, выход которого соединен с управляющим входомгенератора экспоненциального напря-жения и с дополнительным входом выока вычисления среднегоельности импульса1092525 2 Усчроиство по па 1 р о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок оп - ределения числа преобразований содержит элемент НЕ, элемент И и формирователь импульса, выход которого является выходом блока, а вход соИзобретение относится к электрическим устройствам, предназначенным для определения логарифма отношения двух сигналов, и может быть использовано в качестве вычислительного 5 ,устройства при измерении оптической плотности и/или концентрации веществ в растворах,Известно устройство для определениялогарифма отношения сигналов содержащее блоки сравнения, операционныйусилитель, ключи, гененатор импульсов, счетчики Е 1 3.Однако это устройство обладаетнизкой помехоустойчивостью. 15Наиболее близким к предложенномуявляется устройство для определениялогарифма отношения двух сигналов,содержащее источник первого и второго входных напряжений, выходы которого подключены к первым входампервого и второго компараторов,вторые входы которых соединены свыходом генератора экспоненциальногонапряжения, к управляющему входу ко-, 25торого подключен выход генераторатактовых импульсов, выходы первогои второго компараторов соединены совходами формирователя импульса, выход которого подключен ко входу выходного блока вычисления среднего значения длительности импульса Г 2 3.Недостатком этого устройства является большая величина случайнойпогрешности, возникающая из-за помех,влияние которых возрастает при больших выходных напряжениях электрического датчика, используемого в качестве источника входных напряжений.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости за счет уменьшенияслучайной погрешности без ухудшениябыстродействия,Поставленная цель достигается тем,что в известное устройство для опединен с выходом элемента И,первый вход которого непосредственно и второй вход через элемент НЕ соединены соответственно с первым и вторым входамиблока. ределения логарифма отношения двух сигналов, содержащее источник первого и второго входных напряжений, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго компараторов, к вторым входам которых подключен выход генератора экспоненциального напряжения, выходы компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами Формирователя импульса, выход которого подключен к входу выходного блока вычисления среднего значения длительности импульса, выход которого является выходом устройства, генератор тактовых импульсов, введен блок определения числа преобразований, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход формирователя импульса подключен к второму входу блока определения числа преобразований, выход которого соединен с управляющим входом генератора экспоненциального напряжения и с дополнительным входом выходного блока вычисления среднего значения длительности импульса, а блок определения числа преобразований содержит элмент НЕ, элемент И и формирователь импульса, выход которого является выходом блока, а вход соединен с выходом элемента И, первый вход которого непосредственно и второй вход через элемент НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами блока.На Фиг. 1 изображена функциональная схема предложенного устройства для определения логарифма отношениядвух сигналов; на фиг, 2 - то же, блока определения числа преобразования; на. Фиг, 3 - временные диаграммы сигналов в устройстве.На фиг. 1 и фиг, 2 обозначены источник 1 первого и второго вход35 3 10925ных напряжений, генератор экспоненциального напряжения 2, первый ивторой компараторы 3 и 4, формирователь импульса 5, генератор тактовыхимпульсов 6, блок вычисления среднего значения длительности импульса 7,блок определения числа преобразований8, который содержит элемент НЕ 9, элемент И 10, формирователь импульса 11,первый и второй входы 12 и 13 и выход 14.Устройство для определения логарифма отношения двух сигналов работает следующим образом.Генератор тактовых импульсов 6вырабатывает импульс, длительностькоторого равна времени, отведенномуна преобразование (фиг. За). По переднему фронту этого импульса блокопределения числа преобразований 8вырабатывает сигнал для первого однократного преобразования (фиг. Зб).Генератор экспоненциального напряжения 2 вырабатывает импульсы, спадающая часть которого является рабочей(фиг, 3 г,д) в момент равенства экспоненциального напряжения и напряжения с выходов электрического датчика первого и второго входных напряжений 1, пропорциональных, например,световым потокам в опорном и рабочемканалах, в случае измерения оптической плотности.формирователь импульса 5 вырабатывает импульс (фиг. ЗЕ), длительность которого пропорциональна раз"ности оптических плотностей опорногои рабочего каналов. Этот импульс поступает на первый вход блока опреде" ."ления числа преобразований 8 и навход выходного блока вычисления среднего значения длительности импульса7, который может быть выполнен ввиде последовательного соединениясчетчика и узла деления числа, накопленного в счетчике на переменноечисло однократных преобразований,а дополнительным входом являетсявход числа однократных преобразований,25 4В блоке определения числа преобразований 8 происходит сопоставление длительности времени всего преобразования с длительностью импульса результата однократного преобразования и определение числа однократных преобразований, которое может быть реализовано в пределах отведенного времени преобразования. Блок определения числа преобразований 8 вырабатывает импульсы (фиг. Зб), число которых равно числу однократных преобразований. Этими же импульсами запускается генератор экспоненциального напряжения 2 и учитывается выходным блоком вычисления среднего значения длительности импульса 7, который суммирует результаты однократных преобразований и вычисляет среднее значение. При этом уменьшается случайная погрешность, возникающая под действием помех,При поступлении импульса логической единицы с выхода генератора тактовых импульсов 6 на первый вход 12 (фиг. 2) на выходе элемента И 10 появляется логическая единица. Формирователь 11 вырабатывает импульс. Импульс результата однократного преобразования поступает по второму входу 13, При этом на выходе элемента И 10 устанавливается логический ноль, По окончании импульса результата однократного преобразования на выходе элемента И 10 устанавливается логическая единица, формирователь 11 срабатывает на следующее однократное преобразование. По окончании импульса на первом входе 12 элемент И 10 закрывается и формирование следующего импульса запуска не происходит.Средняя длительность импульса в выходном блоке вычисления среднего значения длительности импульса 7 пропорциональна логарифму отношения сигналов опорного и рабочего каналов.По сравнению с прототипом предложенное устройство для определения логарифма отношения двух сигналов обладает более высокой помехоустойчивостью.д. 4/5 шал ППП "Патент", г, У;".гс 1 род., ул. Проектная, 4 Тира дарств изобре ква, Ж нного комитеений и открыт35, Рауцская