Логарифмический преобразователь (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) Я 06 С 7 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ еский инст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(57) Изобретение относится к анало-говой вычислительной технике и можетбыть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности,что достигается введением первогои второго блоков умножения, которыеформируют температурную поправку,пропорциональную соответственно первой и второй степени приращения темаературы. В выходном сумматоре температурная поправка вычитается из выходного сигнала логарифмического усилителя и позволяет достигнуть высокой степени компенсации температурной погрешности,. 2 ил.1 129036Изобретение относится к устройствам преобразования электрическихсигналов по логарифмическому законуи может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Целью изобретения является повышение точности.На фиг.1 и 2 приведены функциональные схемы логарифмического преобразователя по первому и второму варианту. 10Преобразователь содержит логарифмический усилитель 1, первый 2 ивторой 3 сумматоры, термокомпенсирующий элемент 4, источник 5 опорного сигнала, первый 6 и второй 7 блоки умножения,Логарифмический преобразовательработает следующим образом.Выходной сигнал логарифмическогоусилителя 1, осуществляющего с масштабом 1 Т логарифмическое преобразование входного сигнала х, К Т 1 пхзависит от абсолютной температуры Т,Для любой температуры рабочего диапазона (То -ьТ , Т +ьТ) справедливо25У, =1 с. Т2 пх = 1 с(Т +8 Т) йпх, (1)где То - произвольное фиксированноезначение температуры, например,средняя температура рабочего диапазона. Тогда составляющая этого сигнала 1 с То 1 пх не завит от температуры и является желаемым результатомпреобразования. Компенсация зависящей от изменения температурыТ составляющей 1 с 3 Т 1 пх производитсяво втором сумматоре 2, где к выходному сигналу блока логарифмированиядобавляется компенсирующий сигнал,Выходной сигнал термокомпенсирующего элемента 4 пропорциональный температуре логарифмического усилителя 1:Тогда при произвольной температуре 5логарифмирующего усилителя 1 выходное напряжение первого сумматора 3-К 1 с РТ . (6) 4 В схеме преобразователя компенсация зависящей от температуры составляющей выходного сигнала логарифмического усилителя 1 осуществляется во втором сумматоре 2 выходным сигналом первого блока 6, умножения, осуществляющего перемножение выходных сигналов логарифмического усилителя 1 и первого сумматора 4. и в,орого блока 7 умножения, перемножаощего выходные сигналы первогоолока 6 умножения и первого сумматора 4; Сигнал на выходе второго сумматора, являющегося выходом преобразова,теля, с учетом коэффициентов передачи по его первому, второму и третьему входам К К и К У -К,1 с(Т +3 Т) 1 пх К К 1 с(Т +8 Т) Йпх х(9:) х 3 Т ; + К К 1 с Рпх(Т +ЗТ) К ЯТ 1 с,Если масштабные коэффициенты по второму и третьему входам второго сумматора выбрать из условия К, дТ .- (10) 1 с Т То К = 1 йТ50 то выходной т.е, максимальная температурная ошибка логарифмического усилителя 1 при3 Т =6 Т уменьшается во много раз, поК =(4) о 4 дТБ = -1 сТ = -1 с(Т,-ЕТ ) (2) и сигнал С источника 5 опорного напряжения.суммируются с масштабным коэффициентами Ь и 1 с , величину которых выбирают из условия обеспечения наиболее благоприятного для точной работы блоков 6 и 7 умножения уровня входных сигналов, соответствующего, например, при крайних значениях температуры рабочего диапазона ( о Т = ьТуровню - 1 сТи - К 1 с (Т,+ ЕТ)+К С с Т (3) что удовлетворяется при Б =.-1 с Гпх (Т, + 3 Т)К .Р Т 1 с (7)температурная ошибка уменьшается в100 раз. Выражения (10) и (11) показывают, что коэффициенты передачивторого сумматора по второму и третьему входам при Е То= 1 составляют ЬТчасть от масштабного коэффициТ 10о ента по первому входу, соответственно и погрешность блоков умноженияТ,уменьшается в - раз, т.е. в преоб 15 раэователе уменьшена чувствительность результата преобразования и погрешности применяемых блоков умножения.Во втором варианте выполнения 20 логарифмического преобразователя корректирующий сигнал формируется,блоком 6 умножения как произведение выходного сигнала устройства К,"Т 3 пх (выход второго сумматора 2) и выход ного сигнала первого сумматора: ц - К Е т 2 пх К ЬЗТ, (13)Выходной сигнал преобразователя равен сумме выходных сигналов логариф мического усилителя 1 и блока 6 умножения,Ц - К 1 с(т+8 Т) 2 пх - К К, 1 с Т 1 пх х х К 41 с 3 Т (14)и при 1 Ьт 35К (15)1 с То То не зависит от изменения температурылогарифмического усилителя;40 Ц = К, 1 с т;2 пх (16) чувствительность результата преобразования в погрешности блока умножения,т.снижена в -- раз, что следует 45ЬТиз выражения (6). Таким образом, в первом его варианте влияние мультипликативной температурной погрешности логарифмического усилителя снижено по крайТ,мере в ( ) раз. При использованииЬТ 50 3 12903ЬТоскольку -- с 1, так при Ьт = 30 СТ 67 4в логарифмическом усилителе естественной логарифмической зависимости вольт-амперной характеристики полупроводниковых элементов его мультипликативная температурная ошибка, составляющая 0,337 /ОС, может быть снижения до уровня 0,01 Х /С в диапазоне температур Т + 55 С.Формула изобретения1. Логарифмический.преобразователь, содержащий логарифмический усилитель, соединенныйвходом с инфор- .мационным входом преобразователя, выходом подключенный к первому входу выходного сумматора, выход которого является выходом преобразователя,. дополнительный сумматор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу термочувствительного элемента и к выходу источника опорного сигнала, о т л.и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния точности в него введены первый и второй блоки умножения, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам выходного сумматора, первые входы блоков умножения подключены к выходу дополнительного сумматора, а вторые входы подключены соответственйо к выходу логарифмического усилителя и вто- . рому входу выходного сумматора.2. Логарифмический преобразователь, содержащий логарифмический усилитель, соединенный входом с информационным входом преобразователя, выходом подключенный к первому входу выходного сумматора, выход которого является выходом преобразователя, дополнительный сумматор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу термо- чувствительного элемента и к выходу источника опорного сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен блок умножения, выход которого подключен к второму входу выходного сумматора, соединенного выходом с первым входом, блока умножения, подключенного вторым входом и к выходу дополнительного сумматора.1 2903 б 7 ектор С.Черни аии з 7905/49 ПоВНИИПИ Го ССРпо делам113035, М д. 4/5 дписное изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна Составител едактор Э.Слиган Техред М.Х