Устройство для определения логарифма отношения двух сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ЯО 13579(51)4 С 06 С ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРУ 401891, кл. С 06 С 7/24, 1971.Авторское свидетельство СССРУ 1101850, кл. С 06 С 7/24, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение области применения за счет определения знака логарифма. Устройство для определения логарифма отношения двух сигналов содержит блок 1 синхронизации, линейные преобразователи 2 и 3 напряжеия во время-импульсный сигнал, элеты И 4, 5, 14 и 15, счетчики 6,11, блоки 8 и 9 сравнения кодов, генератор 1 О импульсов, блок 12 памяти, регистр 13, элемент Исключающее ИЛИ 16, элемент 17 задержки, счетчик 18 результата, триггер 19 и элемент ИЛИ 20, Принцип действия устройства основан на линейном преобразовании напряжений делимого и делителя в интервалы времени и сравнении полученных интервалов с группой эталонных интервалов, длительность которых распределена по экспоненциальному закону, Объединение во времени процессов формирования эталонных интервалов и йЖ их сравнения с преобразованными интервалами позволяет повысить быстродействие устройства, а определение знака разности моментов сравнения интерва- С лов делимого и делителя позволяет расширить область применения за счет определения знака логарифма. 1 з.п. ф-лы, 4 ил, 135798Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано при построении время-импульсных функциональныхпреобразователей,Целью изобретения является повыше;. ние быстродействия и расширение области применения за счет определениязнака логарифма. 10На фиг, 1 приведена блок-схема устройства для определения логарифма отношения двух сигналов; на фиг. 2схема блока синхронизации; на фиг.3схема генератора импульсов," на фиг.4- 15временная диаграмма, поясняющая работу устройства.Устройство для определения логарифма отношения (фиг. 1) содержитблок 1 синхронизации, первый и второй 20линейные преобразователи 2 и 3 напряжения во время-импульсный сигнал,первый и второй элементы И 4 и 5,первый и второй счетчики 6 и 7, первый и второй блоки 8 и 9 сравнения. 25кодов, генератор 10 импульсов, третийсчетчик 1 1, блок 12 памяти, регистр13, третий и четвертый элементы И 14и 15, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16,элемент 17 задержки, счетчик 18 ре- З 0зультата, триггер 19, элемент ИЛИ,20, вход запуска 21 и выход 22 устройства.Блок 1 синхронизации (фиг, 2) содержит элемент ИЛИ 23, элемент НЕ 24,два элемента 25 и 26 задержки, дватриггера 27 и 28, и формирователь 29импульсов.Генератор 10 импульсов (фиг. 3)содержит первый, второй и третий элементы НЕ 30-32, элемент 33 задержки,элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34, триггер35, первый, второй и третий элементыИ 36-38, два согласующих резистора39 и 40 и кварцевый резонатор 41, 45Принцип действия устройства заключается в следующем,Преобразуют линейно входное напряжение делимого Н, в интервал времениТ(Н,) (диаграмма б, фиг. 4). Преобразуют линейно входное напряжение делителя Н в интервал времени Т(Н ) (диаграмма в, фиг. 4). Формируют одновременно эталонные интервалы времени- дел55Т; (Н е " ) диаграммы 2-М, фиг, 1),длительность которых задается по экспоненциальному закону 6 = 1, 2,и). Сопоставляют эталонные ин 1 2тервалы времени Т; (Н е " ) синтервалами времени Т(Н) и Т(О ), полученными в результате линейного преобразователя исследуемых сигналов. Определяют моменты превышения эталон-ьс ными интервалами времени Т; (Н, г " )интервалов времени Т(Н,) и ТЫ ), полученных в результа".е линейного преобразования исследуемых сигналов. Значение искомого логарифма отношения сигналов определяют по формуле1 п Н Я,= К(п - п - п ),где К - коэффициент пропорциональности;1п - общее количество эталонных интервалов времени;и - количество эталонных интервалов времени, меньшихобоих интервалов времени,полученных в результателинейного преобразованияисследуемых сигналов;п - количество эталонных интервалов времени, больших обоих интервалов времени, полученных в результате линейногопреобразования исследуемых сигналов,При этом определяют разность междумоментом превышения эталонными интервалами времени интервала времени, соответствующего сигналу - числителюи моментом превышения эталонными интервалами времени интервала времени,соответствующего сигналу - "знаменателю , а знак логарифма отношениясигналов определяют как знак полученной разности.Устройство работает следующим образом,При включении устройства формирователь 29 импульса, подключенный кисточнику питания Е, вырабатываетимпульс, устанавливающий триггер 27в нулевое состояние,В блоке 12 памяти хранятся коды,равные М, = ХТ;Ж е" ")= 1, 2,и, где г - частота импульсоввырабатываемая генератором 10.Импульс запуска устройства, поступающий на первый вход блока 1 синхронизации, устанавливает триггер 28в нулевое состояние и одновременнопоявляется на третьем выходе блока 1,1357981 3Импульс, поступающий с третьеговыхода блока 1 на входы начальной установки счетчиков 6, 7 и 11 и счетчика результата 18, присваивает им нулевое значение. Одновременно триггер35, входящий в состав генератора 10,устанавливается в единичное состояние. На выходах блока 12 памяти полявляется код И = ГТ (П е )о10Через промежуток времени, определяемый элементом 26 задержки, на четвертом выходе блока 1 появляется единичный импульс, равный по длительности импульсу запуска устройства.Этот импульс, поступая через элементИЛИ 20, заносит в регистр 13 значе- .ние кода И, и увеличивает содержимоесчетчика 11 на единицу. На выходеблока 12 памяти появляется код И= 6 Т (Бе ).Через промежуток времени, определя.емый элементом задержки 25, триггер27 устанавливается в единичное состояние и на втором выходе блока 1появляется сигнал единичного уровня.Этот сигнал разрешает работу первого2 и второго 3 линейных преобразователей напряжения во время-импульсныйсигнал и разблокировывает элементИ 28, запуская тем самым генератор10.С поступлением сигнала единичногоуровня на вход запуска генератора 10разблокировывается элемент И 38 ина вход элемента НЕ 32 начинают поступать импульсы, частота следованиякоторых определяется параметрамикварцевого резонатора 41. При появлении сигнала единичного уровня навыходе элемента НЕ 32 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34 вырабатывает импульс,ширина которого определяется параметрами элемента 33 задержки, Этот импульс проходит через элемент И 36на первый выход генератора 10, Одновременно триггер 35 устанавливаетсяв нулевое состояние. При появлениина выходе элемента НЕ 32 сигнала нуле.вого уровня элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ34 вырабатывает импульс, поступающийчерез элемент И 37 на второй выходгенератора 10, Одновременно триггер35 устанавливается в единичное состояние, Такой процесс продолжается в. течение всего присутствия на входе запуска генератора 10 сигнала единичного уровня,4Первый 2 и второй 3 линейные преобразователи напряжения преобразуют входные напряжения Б и Б соответст 1 2 венно в интервалы времени Т(П ) и Т,).Импульсы с первого выхода генератора 10 через первый 4 и второй 5 элементы И начинают поступать на счетные входы первого 6 и второго 7 счетчиков, увеличивая содержимое последних, Содержимое первого 6 и второго 7 счетчиков сравнивается в первом 8 и втором 9 блоках сравнения с кодом М , находящимся в регистре 13.Импульсы, поступающие со второго выхода генератора 10 на первые входы третьего 14 и четвертого 15 элементов И, опрашивают результат сравнения. В момент превьппения содержимыми счетчиков 6 или 7 кода, находящегося в регистре 13, на выходе соответствующего блока (8 или 9) сравнения появляется сигнал единичного уровня, разг решающий прохождение импульса через соответствующий элемент И (14 или 15), Импульс, проходящий через третий элемент И 14, устанавливает триггер 19 в единичное состояние, Импульс, проходящий через четвертый элемент И 15 и элемент 17 задержки, устанавливает триггер 19 в нулевое состояние, Импульсы, поступающие с выходов третьего 14 и четвертого 15 элементов И на соответствующие входы элемента ИЛИ 20, присваивают регистру 13 значение кода М; и увеличивают содержимое счетчика 11 на единицу. При одновременном превышении содержимым первого и второго 7 счетчиков содержимого регистра 13 на выходе элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ 16 импульсы отсутствуют. При превьппении содержимым одного из счетчиков 6 или 7 содержимого регистра 13 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 появляется импульс, увеличивающий содержимое счетчика 18 результата на единицу. В случае, если П т П , т,е, знак логарифма положительный, триггер 19 будет находиться в нулевом состоянии, поскольку с выхода четвертого элемента И 15 поступит большее число импульсов, чем с выхода третьего элемента И 14. В случае 0с П триггер 19 будет в единичном состоянии, так как с выхода третьего элемента И 14 поступит большее число импульсов, чем с выхода четвертого элемента И 15.5 135798По окончании интервалов времени Т(,) и Т ) на выходе элемента НЕ 24 появится сигнал единичного уро,вня, устанавливающий триггер 28 в еди5 ничное состояние, Одновременно триггер 27 установится в нулевое состоя,ние и сигнал нулевого уровня, появившийся на первом выходе блока 1 синхронизации, заблокирует работу генератора 10 и первого и второго линейных преобразователей 2 и 3 напряжения.В счетчике 18 результата будет на-. ходиться искомое значение логарифма отношения сигналов, а триггер 19 будет определять знак логарифма. Формула изобретения 1. Устройство для определения ло гарифма отношения двух сигналов, со . держащее блок синхронизации, подключенный первым выходом к первому входу элемента ИЛИ, а вторым выходом - к входам запуска двух линейных преобразователей напряжения во время-им, пульсный сигнал, информационные входы которых соединены с входами делимого и делителя устройства соответственно, три счетчика, первый из которых под- З 0 ключен выходом к первому входу первого блока сравнения кодов, а счетным входом - к выходу первого элемента И, соединенного первым входом с выходом первого линейного преобразователя напряжения во время-импульсный сигнал, а вторым входом - с первым выходом генератора импульсов и первым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к вы- щ ходу второго линейного преобразователя напряжения во время-импульсный сигнал, а выходом - к счетному входу второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго блока 45 сравнения кодов, триггер и четвертый элемент И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения обла.сти применения за счет определения знака лога рифма, в него введены блок памяти, регистр, элемент задержки элемент ИС" КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и счетчик результата, подключенный счетным входом к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенного первым входом с выходом третьего элемента И, вторым входом элемента. ИЛИ и входом установки в 1" триггера, подключенного входом обнуления через элемент задержки к выходу четвертого элемента И, второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и третьему входу элемента ИПИ, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра и счетным входом третьего счетчика подключенного выходом к адресному входу блока памяти, соединенного выходом с информационным входом регистра, подключенного выходом к вторым входам первого и второго блоков сравнения кодов, выходы которых соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И соответственно, подключенных вторыми входами к второму выходу генератора импульсов, соединенного входом запуска с вторым выходом блока синхронизации, а входом начальной установки - с входами начальной установки счетчиков и третьим выходом блока синхронизации, стробирующие входы которого подключены к выходам линейных преобразователей напряжения во время-импульсный сигнал, а выходы счетчика и триггера соединены с выходами устройства.2. устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор импульсов содержит три элемента НЕ, элемент задержки, триггер, три элемента И, два согласующих резистора, кварцевый резонатор и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и счетному входу триггера вход установки в "1" которого является входом начальной установки генера тора импульсов, а прямой и инверсный выходы соединены с вторыми входами первого и второго элементов И соответственно, выходы которых являются первым и вторым выходами генератора импульсов, а третьи входы подключены к входу запуска генератора импульсов и первому входу третьего элемента И, соединенного вторым входом с выходом первого элемента НЕ, а выходом - с первыми выводами первого и второго согласующих резисторов и входом второго элемента НЕ, выход которого подключен к второму выводу перного согласующего резистора, выходу третьего элемента НЕ и первой обклад- ке кварцевого резонатора, соединенного второй обкладкой с вторым выводом второго согласующего резистора и входом первого элемента НЕ, при этом выход третьего элемента НЕ подклю 7 1357981чен к входу элемента задержки и пер- второй вход которого соединен с вывому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ходом элемента задержки.Тираж б осударственного ам изобретений Москва, Ж, Р 1комитета СССоткрытийушская наб.,