Устройство для определения логарифма отношения двух напряжений

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3159 С ПИСА БРЕ ВТОРСМОМУ ЕЛЬСТВУ и зм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Жилинскас Р-П,П. Измеритотношения и их применение в радирительной технике. М., "Сов.ради1975, с. 158-162, рис.4.37.2. Авторское свидетельство ССВ 401891, кл. С 06 С 7/24, 1971(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ,содержащее модулятор, входы которогоявляются первым и вторым входами устройства, выход модулятора подключенк неинвертирующему входу операционного усилителя, к инвертирующему входукоторого подключены первый вывод разрядного резистора и первая обкладканакопительного конденсатора, втораяобкладка которого соединена с шинойнулевого потенциала, генератор счетных импульсов, выход которого черезпервый ключ соединен со счетным входом реверсивного счетчика, генератортактовых импульсов, первый выход ко-торого подключен к управляющему входумодулятора и к первому входу триггеравторой выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входомпервого ключа и с управляющим входомреверсивного счетчика, второй ключ,от л и ч а ю щ е е с я тем, чтоЯО 1103249 с целью повышения быстродеиствия, внего введены элемент НЕ, коммутатор,выходной регистр, третий и четвертыйключи и дополнительные накопительныйконденсатор и разрядный резистор,причем выход модулятора соединен спервой обкладкой дополнительного накопительного конденсатора и с первымвыводом дополнительного разрядногорезистора второй вывод которого через третий ключ подключен к шине нулевого потенциала, вторая обкладкадополнительного накопительного конденсатора соединена с шиной нулевогопотенциала, второй вывод разрядногорезистора через четвертый ключ соединен с шиной нулевого потенциала,первый вывод разрядного резистора черезвторой ключ соединен с выходом операционного усилителя, с вторым входомтриггера, с входом элемента НЕ и спервым входом коммутатора, второйвход которого подключен к выходу элемента НЕ, выход коммутатора соединенс дополнительным управляющимвходом первого ключа, первый выходгенератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами второго,третьего и четвертого ключей, выходтриггера подключен к входу установки режима реверсивного счетчика, к управляющему входу коммутатора и к дополнительным управляющим входам третьего и четвертого ключей, выход реверсивного счетчика соединен с информационным входом выходного регистра, тактовый вход которого подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, 1 1103Изобретение относится к устройствам с логарифмической амплитудной характеристикой и может быть использовано в аналоговых вычислительныхмашинах.Известно устройство для определения логарифма отношения двух напряжений, содержащее делители напряжения, схему сравнения, ключи, сточники опорного напряжения 1 .1 ООднако такое устройство характеризуется низким быстродействием.Наиболее близким к предложенному является устройство для определения логарифма отношения двух напряжений, содержащее генератор импульсов, выходкоторого через ключ подключен к счет-. ному входу реверсивного счетчика, первый выход которого соединен с входом блока выделения нулевого состояния счетчика, выход которого подключен к входу сброса реверсивного счетчика и к первому входу блока индикации, второй вход которого соединен с вторым выходом реверсивного счетчика, 5 тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, с первым входом триггера и с управляющим входом модулятора, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения, выход которой соединен с вторым входом триггера, выход которого подключен к управляющим входам ключа а дополнительного ключа, формирователь экспоненциального напряжения, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения и через допол.нительный ключ с выходом источника опорного напряжения 2 .Недостатком устройства является40 невысокое быстродействие из-за наличия четырех циклов определения логарифма отношения двух сигналов.Целью изобретения является повышение быстродействия.45Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения логарифма отношения двух напряжений, содержащее модулятор, входы которого являются первым и вторым входами устройства, вьгод модулятора подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, к инвертирующему входу которого подключены первый вывод разрядного резистора и первая обкладка накопительного конденсатора вторая 55 обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, генератор счетных импульсов, выход которого через 249 3первый ключ соединен со счетным входом реверсивного счетчика, генератор тактовых импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу модулятора и к первому входу триггера, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом первого ключа и с управляющим входом реверсивного счетчика, второй ключ, введены элемент НЕ, коммутатор, выходной регистр, третий и четвертый ключи и дополнительные накопительный конденсатор и разрядный резистор, причем выход модулятора соединен с первой обкладкой дополнительного накопительного конденсатора и с первым выводом дополнительного разрядного резистора, второй вывод которого через третий ключ подключен к шине нулевого потенциала, вторая обкладка дополнительного накопительного конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, второй вывод разрядного резистора через четвертый ключ соединен с шиной нулевого потенциала, первый вывод разрядного резистора через второй ключ соединен с выходом операционного усилителя, с вторым входом триггера, с входом элемента НЕ и с первым входом коммутатора, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ; выход коммутатора соединен с дополнительным управляющим входом первого ключа, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами второго, третьего и четвертого ключей, выход триггера подключен к входу установки режима реверсивного счетчика, к управляющему входу коммутатора и к дополнительным управляющим входам третьего и четвертого ключей, выход реверсивного счетчика соединен с информационным входом выходного регистра, тактовый вход которого подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов.На чертеже представена функциональная схема предложенного устройства для определения логарифма отношения двух напряжений.Устройство содержит модулятор 1, операционный усилитель 2, накопительный. конденсатор 3, дополнительный накопительный конденсатор 4, разрядный резистор 5, дополнительный разрядный резистор 6, первый - четвертый ключи 7-10, триггер 11, элемент НЕ 12; ком. мутатор 13, генератор 14 счетных импульсов, реверсивный счетчик 15,3 1103 генератор 16 тактовых импульсов, выходной регистр 17, шину 18 нулевого потенциала, первый 19 и второй 20 входы.Устройство для определения логарифма отношения двух напряжений рабо. тает следующим образом.При первом тактовом импульсе генератора 16 тактовых импульсов модулятор 1 подключает напряжение с первого входа 19 к входу операционного усилителя 2, замыкается второй ключ 8, Операционный усилитель 2 работает в режиме повторителя напряжения, и накопительный конденсатор 3 и дополнительный накопительный конденсатор 4 заряжаются,до ееличины напряжения с первого входа 19.При поступлении второго тактового импульса модулятор 1 подключает к операционному усилителю 2 напряжение с второго входа 20, второй ключ 8 размыкается. Дополнительный накопительный конденсатор 4 перезаряжается до величины напряжения с второго входа 20, а на накопительном конденсато 25ре 3 запоминается напряжение с первого входа 19. Операционный усилитель 2 работает в режме компаратора и его выходное напряжение положительно при напряжении на втором входе 20 большем напряжения на первом входе 19, выходное напряжение операционного усилителя 2 отрицательно при напряжении на первом входе 19 большем напря- жения на втором входе 20. В первом и 35 втором тактах третий и четвертый ключи 9 и 1 О разомкнуты.В конце второго такта состояние операционного усилителя 2 записывается в триггер 11, выходное напряжение 40 которого устанавливает реверсивный счетчик 15 в режим сложения, подготавливает к замыканию четвертый ключ 10 и через элемент НЕ 12 и коммутатор 13 - первый ключ 7, если напряжение 45 на первом входе 19 больше напряжения на втором входе 20. Если напряжение на втором входе 20 больше напряжения на первом входе 19, выходное напряжение триггера 11 устанавливает ре версивный счетчик 15 в режим вычитания, подготавливает к замыканию тре" тий ключ 9 и через коммутатор 13 первый ключ 7.При поступлении третьего тактово го импульса модулятор 1 отключает напряжения с первого 19 и второго 20 входов от входа операционного усили 249 4теля 2, третий ключ 9 или четвертый ключ 10 замыкается и начинается экс. поненциальный разряд соответствующего накопительного конденсатора,Одновременно третий тактовый импульс замыкает первый ключ 7, и импульсы с выхода генератора 14 счетных импульсов поступают на вход реверсивного счетчика 15.В момент равенства напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4 выходной импульс операционного усилителя 2 размыкает первый ключ 7 через элемент НЕ 12 и коммутатор 13 при напряжении на первом входе 19 более высоком, чем на втором входе 20, или через коммутатор 13 при напряжении на втором входе 20 более высоком, чем на первом входе 19.При напряжении на первом входе 19, большем напряжения на втором входе 20, в реверсивном счетчике 15 накапливается число импульсов 0 И=К,-.Еп " 2 где Ео - частота счетных импульсов,т - постоянная времени цепиразряда,01,02 - напряжения соответственнона первом 19 и втором 20 входах.При напряжении на втором входе 20,большем напряжения на первом входе 19, в реверсивном счетчике накапливается число импульсов0д:КТЕп. (цПри этом реверсивный счетчик 15 работает в режиме вычитания, и результат измерения фиксируется в обратном коде.В конце такта результат отсчета записывается из реверсивного счетчика 15 в выходной регистр 17, а счетчик устанавливается в исходное состояние.Длительность первых двух тактов, определяемая постоянной заряда накопительных конденсаторов 3 и 4, может быть установлена значительно меньше длительности третьего такта, которая обусловлена постоянной цепей разряда и динамическим диапазоном входных напряжений. Следовательно, длительность преобразования определяется длительностью третьего такта.1103249 Таким образом, по сравнению с устройством-прототипом предложенное устройство для определения логарифма отСоставитель О.ОтрадновРедактор Л.Веселовская Хехред Т,Фанта Корректор,ф. Тяско 99 каз 5030/3 писн Патент Ужгород, ул.Проектная,илиал 8 ТирВНИИПИ Государстпо делам изоб13035, Москва, Женного етений 5, Рауш ношения двух напряжений обладает более высоким быстродействием. митета СССРоткрытийая наб д,4/