Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоциапистическинРеспублик п 903906Опубликовано 07,02.82Бюллетень 5 Дата опубликования описания 09,02,82(72) Авторы изобретения Белорусский ордена Трудового Красного государственный университет имени В.И Заявитель) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСОВИ а пол ных обретение относится к устройст огарифмицеского преобразования говых сигналов и может быть ис овано в аналоговых вычислительашинах. Известен логарифмическии преобразователь амплитуды импульсов, содер" жащий компаратор, ключи, счетчик 1 1Однако устройство характеризуется низкой точностью работы.Наиболее близким к предлагаемому является логарифмический преобразова тель амплитуды импульсов, содержащий блок усиления, компараторы, накопительный конденсатор, делители напряжения, блок управления 21,Недостатком устройства является малая точность преобразования, обусловленная низкой помехоустойцивостью и большой погрешностью при преобразовании импульсных сигналов с пологим спадом.Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем,цто известный логарифмический преоб"разователь амплитуды импульсов, содержащий блок усиления, выход которого соединен со входом повторителя напряжения и с первым выводом токоза"дающего резистора, первый вход блокаусиления является входом логарифмического преобразователя амплитуды импульсов и подключен к первому входу 10первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом источникаопорного напряжения, выход блока усиления через накопительный конденсатор соединен с шиной нулевого потен" 5. циала, выход повторителя напряженияподключен к первому входу второгокомпаратора и через первый делительнапряжения - ко второму входу блока 20усиления, первый вход второго компа"ратора через второй делитель напряжения соединен с первым входом третьего компаратора, выходы первого, втооого и третьего компараторов соеди 903906 ф50 55 нены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления, введены усилитель постоянноготока первый и второй дополнительные источники опорных напряжений, дополнительный накопительный конденсатор, блокирующий конденсатор, первый, второй,третий и четвертый ключи, управляемый генератор тока, причем первый вход усилителя постоянного тока соединен с первым входом второго компаратора, выход усилителя постоянного тока через первый ключ подключен к первой обкладке дополнитель.ного накопительного конденсатора и к управляющему входу управляемого генератора тока, выход которого соединен с выходом повторителя напряжения, первая обкладка блокирующего конденсатора подклюцена к первомувходу третьего компаратора, вторые обкладки дополнительного накопитель, ного и блокирующего конденсаторов и второй вход усилителя постоянного тока соединены с виной нулевого потенциала, выход первого дополнительного источника опорного напряжения через второй .ключ подключен ко вто, рому выводу токозадающего резистора, первый вход первого компаратора че. рез третий ключ соединен со Вторыми входами второго и третьего компараторов, к которым через четвертый ключ подключен выход второго дополнительного источника опорного напряжения, четвертый вход блока управления является входом установки в исходное состояние логарифмического преобразователя амплитуды импульсов, первый выход блока управления соединен с управляющим входом блока усиления, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока управления подключены к управляющим входам соответственно четвертого третьего, первого и второго. ключей, второй. выход блока управления является выходом логарифмического преобразователя амплитуды импульсов, а блок управления содержит первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и одновибратор причем выход первого триггера,соединен с первыми входамй первого элемента И и второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первым входам первого триггера и первого элемента ИЛИ, вход второго 5 1 о 15 2 о 25 30 35 4 о 45 триггера через одновибратор соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго триггера, выход которого соединен с первьм входом второго элемента И, второй вход которого подключен ко второму входу первого элемента И, инверсный выход второго триггера соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, входы установки в исходное состояние первого и второго триггеров соединены, первый вход второго триггера является первым входом блока управления, второй вход первого элемента И является вторым входом блока управления, второй вход первого триггера является третьим входом блока управления, четвертым входом которого является вход, установки в исходное состояние первого триггера, выходы вто рого элемента И и первого триггера являются соответственно первым и вто рым выходами блока управления, инверсный выход первого триггера является третьим выходом блока управления, инверсный выход второго триггера является четвертым выходом блока управления, пятым выходом которого является выход второго элемента ИЛИ.На фиг, 1 изображена Функциональная схема логарифмического преобразователя амплитуды импульсов; на Фиг. 2 - функциональная схема блока управления.Устройство содержит вход 1 логарифмического преобразователя амплиту - ды импульсов, блок 2 усиления, накопительный конденсатор 3, повторитель 4 напряжения, первый, второй и третий компараторы 5, 6 и 7, первый и второй делители 8 и 9 напряжения, первый, второй, третий и четвертый ключи 10-13, усилитель 11 пос тоянного тока, токоэадающий резистор 15, управляемый генератор 16 тока, дополнительный накопительный конденсатор 17, источник 18 опорного напряжения, блокирующий конденсатор 19,первый и второй дополнительные источники 20 и 21 опорных напряжений,шина нулевого потенциала 22, вход 23установки исходного состояния и выход 21 логарифмического преобразователя амплитуды импульсов, блок 25 уп-.равления, первый и второй триггеры26 и 27, первый и второй элементыИ 28 и 29, одновибратор 30, первый и второй элементы ИЛИ 31 и 32, первый,06 6зультате чего выход блока 2 усиленияотключается от накопительного конденсатора 3. Такие процессы повторяютсядо тех пор, пока напряжение на выходе повторителя ч не достигнет амплитуды импульса, По спаду импульса второй компаратор 6 находится в выключенном состоянии.Для определения начала логарифмического преобразования служит третийкомпаратор 7. Когда напряжение навходе 1 уменьшится, например на 10,что определяется выбором коэффициентавторого делителя 9 напряжения, срабатывает третий компаратор 7 и блок25 управления. По его сигналам размыкается третий ключ 12 и замыкаютсявторой и четвертый ключи 11 и 13. Приэтом накопительный конденсатор 3 разряжается через токозадающий резисторпо экспоненциальному закону. Выход"ное напряжение повторителя 11 напряже"ния сравнивается вторым компараторомб с напряжением второго дополнительного источника 21 опорного напряжения, Второй компаратор 6 срабатывает.по его сигналу блок 25 управлениязамыкает первый и третий ключи 10 и12, размыкает четвертый ключ 13 и от"ключает выход блока 2 усиления от накопительного конденсатора 3,На этом преобразование заканчивается. Время от начала разряда досрабатывания второго компаратора 6пропорционально произведению постоянной времени цепи разряда накопительного конденсатора 3 и логарифма отношения амплитуды импульса на входе1 к величине напряжения второго до"полнительного источника 21 опорногонапряжения.Блокирующий конденсатор 19 предохраняет от срабатывания третий компаратор 7 при воздействии на его входузких помеховых импульсов.Предлагаемый логарифмический преобразователь амплитуды импульсов посравнению с известным обладает но"вым качеством - более высокой точностью преобразования.формула изобретения1. Логарифмический преобразователь амплитуды импульсов, содержащий блок усиления, выход которогосоединен со входом повторителя напряжения и с первым выводомтокозадающего резистора, первый вход бло"ка усиления является входом логарифмического преобразователя амплитуды 5 9039 второй, третий и четвертый входы 33- 36 и первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы 37-41 блока 25 управления.Логарифмический преобразователь 5 амплитуды импульсов работает следующим образом.При отсутствии сигнала на входе первый компаратор 5 находится в выключенном состоянии. На блок управ- в . ления 25 подается сигнал установки в исходное состояние. При этом блок 25 управления соответствующими сигналами замыкает первый, второй и третий ключи 10, 11 и 12 и размыкает чет- вертый ключ 13, На блок 2 усиления . подается сигнал, по которому отключается его выход от накопительного конденсатора 3, Накопительный конденсатор 3 заряжается через токозадаю щий резистор 15 до напряжения первого дополнительного источника 20 опорного напряжения, а на дополнительном накопительном конденсаторе 17 устанавливается напряжение за счет действия 25 усилителя 1 ч постоянного тока такой величины, чтобы ток управляемого генератора 16 тока изменился до величины, при которой напряжение на выходе повторителя М напряжения ста- зо нет равным нулю.При появлении сигнала на входе 1, амплитуда которого превышает уровень источника 18 опорного напряжения, срабатывает первый компаратор 5 и блок 25 управления формирует сигналы, по которым размыкаются первый и второй ключи 1 О и 11 и выход блока 2 усиления подключается к накопительному конденсатору 3, Напряжение на накопительном конденсаторе 3 будет нарастать до величины, превышающей амплитуду сигнала на входе 1.Как только напряжение на выходе повторителя 1 напряжения превысит 4 сигнал на входе 1, сработает второй компаратор 6, блок 25 управления сигналом отключит выход блока 2 усиления от накопительного конденсатора 3. Если сигнал на входе 1 будет расти, то второй компаратор 6 возвратится в исходное состояние, при этом выход блока 2 усиления подключается к нако- пительному конденсатору 3. Напряжение на накопительном конденсаторе будет расти. Если и далее напряжение на выходе повторителя ч напряжения превысит сигнал на входе 1, то снова сработает второй компаратор 6, в ре9039 Авторское свидетельство СССРМ 37)782, кл. 6 06 6 7/24, 1971.2. Авторское свидетельство СССРЕ 387517, кл. Н 03 ( 13/02, 1971протитип),импульсов и подключен к пру одупервого компаратора, второй входкоторого соединен с выходом источника опорного напряжения, выход блока усиления через накопительный конденсатор соединен с шиной нулевогопотенциала, выход повторителя напряжения подключен к первому входу второго компаратора и через первый делитель напряжения - ко второму входу 1 облока усиления, первый вход второгокомпаратора через второй делитель напряжения соединен с первь,м входомтретьего компаратора выходы первого, второго и третьего компараторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блокауправления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностипреобразования, в него введены уси влитель постоянного тока, первый ивторой дополнительные источники опорных напряжений, дополнительный накопительный конденсатор, блокирующийконденсатор, первый, второй, третий 25и четвертый ключи, управляемый генератор тока, прицем первый вход усилителя постоянного тока соединен спервым входом второго компаратора,выход усилителя постоянного тока через первый клюц подключен к первойобкладке дополнительного накопительного конденсатора и к управляющемувходу управляемого генератора токавыход которого соединен с выходомповторителя напряжения, первая обкладка блокирующего конденсатора подключена к первому входу третьего компаратора, вторые обкладки дополнительного накопительного и блокирующего конденсаторов и второй вход усилителя постоянного тока соединены сшиной нулевого потенциала, выход пер.вого дополнительного источника опорного напряжения через второй ключподключен ко второму выводу токозадающего резистора, первый вход пер"вого компаратора через третий ключсоединен со вторыми входами второго и третьего компараторов, к ко 5 О торым через четвертый ключ подключенвыход второго дополнительного источника опорного напряжения, четвертый вход блока управления является входом установки в исходное состояниелогарифмического преобразователя ам 55 плитуды импульсов, первый выход блока управления соединен с управляющим . входом блока усиления, второй, третий,06 8четвертый и пятый выходы блока управления подключены к управляющим входам соответственно четвертого, третьего, первого и второго ключей, второй выход блока управления является выходом логарифмического преобразователя амплитуды импульсов.2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и одновибратор, причем выход первого триггера соединен с первыми входами первого элемента И и второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первым входам первого триггера и первого элемента ИЛИ, вход второго триггера через одновибратор соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен ко второму входу первого элемента И, инверсный выход второго триггера соединен со вторь 1 м входом второго элемента ИЛИ, входы установки в исходное состояние первого и второго триггеров соединены, первый вход второго триггера является первым входом блока управления, второй вход первого элемента И является вторым входом блока управления, второй вход первого триггера является третьим входом блока управления, четвертым входом которого является вход установки в исходное состояние первого триггера, выходы второго элемента И и первого триггера являются соответственно первым и вторым выходамй блока управлевым и вторым выходами блока управления, инверсный выход первого триггера является третьим выходом блока управления, инверсный выход второго триггера является четвертым выходом блока управления, пятым выходом которого является выход второго элемента ИЛИ. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе903906 25/32 Тираж 731ВНИИПИ Государственного.комитетапо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская на Подпис ка филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель О. Отраднов едактор Л. Гратилло Техред М, Рейвес Корректор И. Пожо е е а