Антилогарифмический преобразователь (его варианты)
Патент 1053116
Авторы
Классы МПК
Антилогарифмический преобразователь (его варианты)
Иллюстрации
Реферат
1. Антилогарифмический преобра збватель, содержащий блок антилогарифмования , эл&ленг с управляемым коэффициентом передачи, усилитель и генератор управляющих импульсов, выход которого подключен к управляю-У, тему входу ключа, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены сумматор модулятор, демодулятор и фильтр, причем первый вход сумматора является первым входом антилогарифмического преобразователя, вторым входом которого, является вход ключа, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого через элемент с управляемым коэффициентом передачи соединен с входом блока антилогарифмирования, выход которого подключен к входу модулятора, выход которого является выходом антилогарифмического преобразователя и соединен с входом усилителя, выход которого через соединенные последовасл тельно демодулятор и фильтр подключен к управляняцему вхоДу элемента с с управляемым коэффициентом Переда .чи, выход генератора управляющих импульсов подключен к управляквдим модулятора и демодулятора.
„„SU„„053116 A
СО)ОЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3{Я) G 06G 7 24
° И ф
1, 1:
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬС. ТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3456917/18" 24 (22) 23.06.82 (46) 07.11.83. Бюл. 941 (72) К,И.Заподовников и В,В.Самокиш (71) Томский ордена Октябрьской
Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (53) 681 ° 335 (088.8) (56) 1. Справочник по нелинейным схемам. Под ред. Д.{{{ейнголда. М., .Мир,1977,с.196, фиг. 3.1.12.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 822211, кл.Q 06Q 7/24, 1979 (прототип) . (54) АНТИЛОГАРИФМИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВА .ТЕЛЬ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Антилогарифмический преобразователь, содержащий блок антилогарифмования, элемент с управляемым коэффициентом передачи, усилитель и генератор управляющих импульсов, вы- ход которого подключен к управляю- .. щему входу ключа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него. введены сумматор > модулятор, демодулятор и фильтр, причем первый вход сумматора является первым входом антилогарифмического преобразователя, вторым входом которого, является вход ключа, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого через элемент с управляемым коэффициентом передачи соединен с входом блока антилогарифмнрования, выход которого подключен к входу модулятора, выход которого является выходом антилогарифмического преобразователя и соединен с входом усилителя, выход g которого через соединенные последовательно демодулятор и фильтр подключен к управляющему вхо{1у элемента с управляемым коэффициентом переда,чи, выход генератора управляющих им.пульсов подключен к управляющим вхо- Я
1дам моДулятора и демодулятора.
1053116
2. Лнтилогарифмический преобразователь, содержащий блок антилогарифмирования, элемент с управляемым коэффициентом передачи, усилитель и генератор управляющих импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ключа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше ния быстродействия, в него введены сумматор, модулятор, демодулятор и фильтр, причем первый вход сумматора является первым входом антилогарифмического преобразователя, вторым входом которого является вход ключа, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого через элемент с управляемым коэффициентом передачи соединен с первым входом блока атилогарифмирования,, выход усилителя через соединенные последовательно демодулятор и фильтр подключен к.управляющему входу элемента с управляемым коэффициентом
Изобретение относится к устройс вам преобразования электрических сигналов по зкспоненциальному закону и может быть использовано .в аналоговых вычислительных машинах. 5
Известен антилогарифмичеекий преобразователь, содержащий операционный усилитель, к входу которого подключен логарифмирующий элемент, сумматор, дополнительный логарифмирую- щий элемент, элемент термокомпенсации, источник опорного напряжения „1 . с 1
H едос та ток устрой ст ва 3 а ключ ает ся в его низкой точности.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является антилогарифмический преобразователь, содержащий антилогарифматор, к входувыходу которого подключены ключи, входы первого и второго ключей соеди- О иены с выходами источника опорных сигналов, выход третьего ключа является выходом устройства, элемент с управляемым коэффициентом передачи, выход которого соединен с входом усилителя, генератор управляющих импульсов, выход которого соединен с управляющими входами ключей, первый и второй блоки памяти (2j .
Это устройство характеризуется низким быстродействием, обусловленным отключением входного сигнала в шахте коррекции параметров.
Целью изобретения является повышенче быстродействия.
Цель достигается тем, что в анти- 35 логарифмический преобразователь по передачи, выход генератора управляю-, щих импульсов подключен к управляющим входам модулятора и демодулятора, выход модулятора соединен с вторым входом блока антилогарифмирования, выход которого подключен к входу усилителя и является выходом антилогарифмического преобразователя, третьим входом которого является вход модулятора.
3. Преобразователь по и. 2, о тл и ч а ю шийся тем, что блок антилогарифмирования содержит соединенные последовательно логарифмирующий элемент, сумматор и антилогарифмирующий элемент, второй вход сумматора является первым входом блока антилогарифмирования, вторым входом Ко торого является вход логарифмирующего элемента, выход антилогарифмирующего элемента является выходом блока антилогарифмирования.
2 первому варианту, содержащий блок антилогарифмирования, элемент с управляемым коэффициентом передачи, усилитель и генератор управляющих импуль сов, выход которого подключен к, управляющему входу ключа, введены сумматор, модулятор, демодулятор и фильтр, причем первый вход сумматора является первым входом антилогарифмического преобразователя, вторым входом которого является вход ключа, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого через элемент с управляемым коэффициентом передачи соедйнен с входом блока антилогарифмнрования, выход которого подключен к входу модулятора, выход которого является выходом антилогарифмического преобразователя и соединен с входом усилителя, выход которого через соединенные последовательно демодулятор и фильтр подключен к управляющему входу элемента с управляемым коэффициентом передачи, выход генератора управляющих импульсов подключен к управляющим входам модулятора и демодулятора, Кроме того, в антилогарифмический преобразователь по второму варианту, содержащий блок антилогарифмирования, элемент с управляемым коэффициентом передачи, усилитель и генератор управляющих импульсов, выход которого подключен к управлякицему входу ключа, введены сумматор, модулятор, демодулятор и фильтр, причем первый .вход сумматора является первым входом
1053116 (2) Коэффициент передачи элемента 3 с управляемйм коэффициентом передачи равен (4) антилогарифмического преобразователя, вторым входом которого является вход ключа, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход, которого через элемент с управляемым коэффициентом передачи соединен с первым входом блока антилогарифмирования, выход усилителя через соединенные последовательно демодулятор и фильтр подключен к управляющему входу элемента с управляемым коэффи" 1О циентом передачи, выход генератора управляющих импульсов, подключен к управляющим входам модулятора и демодулятора, выход модулятора соединен с вторым входом блока антилога- 15 рифмирования. выход которого подключен к входу усилителя и является выходом антилогарифмического преобразователя, третьим входом которого является вход модулятора. 20
Причем блок антилогарифмирования содержит соединенные последовательно логарифмирующий элемент, сумматор и антилогарифмирующий элемент, второй вход сумматора является пеРвым входом блока антилогарифмирования, вторым входом которого является вход логарифмирующего элемента, выход антилогарйфмирующего элемента является выходом блока антилогарифмирования.
Яа Фиг. 1 представлена Функциональная схема антилогарифмического преобразователя по первому варианту; на фиг ° 2 — то же, по второму варианту; на фиг. 3 — функциональная схема блока антилогарифмирования.
Преобразователь содержит блок 1 антилогарифмирования, модулятор 2, элемент 3 с управляемым коэффициентом передачи, сумматор 4, ключ 5, 40 усилитель б, демодулятор 7, фильтр
81 генератор 9 управляющих импульсов, первый и второй входы 10 и 11 и выход 12.
Преобразователь по второму вариан-45 ту содержит те же элементы,что и преобразователь по первому варианту и имеет первый, второй и третий вховходы 10 — 12,выход 13 первый и второй входы 14 и 15 и выход 16 блока антилогарифмирования, а также дополнительно содержит логарифмирующий элемент 17, сумматор 18 и антилогарифмирующий элечент 19.
Антилогарифмический преобразователь по первому варианту работает следующим образом.
Блок 1 антилогарифмирования осуществляет экспоненциальное преобразование сигнала с мультипликативной ошибкой, К первому сигналу с перво- 60 го входа 10 в сумматоре 4 периоди чески с частотой, задаваемой генератором 9 управляющих импульсов, через ключ 5 прибавляется второй сигнал с входа 11. Компенсацию мультипли- 65 кативной ошибки блока антилогарифмирования 1 осуществляет элемент 3 с управляемым коэффициентом передачи, величину коэффициента передачи которого, пропорциональной мультипликативной ошибке, поддерживает контур регулирования, образованный усилителем 6, демодулятором 7 и Фильтром
8. В такт работы генератора 9 управляющих импульсов, когда ключ 5 разомкнут, выходной сигнал элемента 3 с управляемым коэффициентом передачи равен где" — коэффициент передачи сумматора 4; х — сигнал с первого входа 10.
При замкнутом ключе 5 этот выходной сигнал равен где х — сигнал с второго входа 11.
Одновременно с коммутацией сигна.ла с второго входа 11 выходной .сиг- нал блока 1 антилогарифмирования в модуляторе 2 умножается на коэффициент, имеющий два дискретных значения. Работа модулятора 2.и ключа 5 сфазирована так, чтобы периодические изменения выходного сигнала блока 1 антилогарифмирования, вызванные коммутацией ключа 5, компенсировались на выходе 12 соответствующим дискретным изменением коэффициента передачи модулятора 2. Элементы контура регулирования — усилитель б, демодулятор 7, работа которого синхронизирована с работой модулятора
2 и ключа 5, и фильтр 8 выделяют из сигналов с выхода 12 сигнал рассог- . ласования(переменный сигнал с час-. тотой работы ключа 5) и преобразует его в управляющий сигнал элемента 3 с управляемым коэффициентом передачи. Условием работы контура регулирования является равенство нулю изменений сигнала с выхода 12, обусловленных коммутацией ключа 5
k(x,+xÄ kx (3)
О,ехр „ =a,ехр гдеа„a - дискретные значения коэффициента передачи модулятора 2;
:К вЂ” коэффициент, учитывающий мульти,пликативную ошибку блока 1 антилогарифмирования.
1053116
ВНИИПИ Заказ 8874/48 Тираж 706 Подписное
Филиал ППП "Патент", г,Ужгород,ул.Проектная,4 -i
Сигнал на выходе 12, когда ключ5 разомкнут, определяют по формуле.
1 х» аг
=а ехр Вв —. (5)
12 к а, Сигнал ра выходе 12, когда ключ 5 замкнут, равен н Х x а х» а
=а ахр — Вн — =а» ехр — Pn — э(6)
4% 4 къ а» л х а
10 т.е. в результате исключена мульти" пликативная ошибка блока 1 антилогарифмирования.
В антилогарифмическом преобразователе по второму варианту выходной сигнал блока 1 антилогарифмирования выражается формулой
О» Х» ехр —, э
Х»4, (7) Ю где Хы Х - сигналы на первом и втором вхсщах 14 и 15 блока 1 антилогарифмироваиня.
Компенсацию мультипликативной сшибки блока 1 антилогарифмирования осуществляет элемент 3 с управляезйве коэффициентом передачи. Работа модулятора 2 и ключа 5 сфаэирована так, чтобы периодические изменения выходного сигнала блока 1 антилогарифмирования, вызванные коммутацией ключа 5, компенсировались соответствунияим дискретным изменением коэффициента передачи модулятора 2.
Условием работы контура регулирования коэффициента передачи элемента
3 с управляемым-коэффициентом передачи является равенство нулю изменения сигнала на выходе 13, обусловленного коммутацией сигнала с второго входа 11
1((к»» х2) kx .,а,к ехр . =а, х, ехр — „, (8) где Х - сигнал на третьем входе 12.
Коэффициент передачи элемента 3 с управляемым коэффициентом передачи описывается выражением (4) .
На выходе 13 при замкнутом н разомкнутом положениях ключа 5 сигнал равен
Х ° аg а х ехр — Юн —. (9) и» Ъ Х2 О6», Иэ .выражений (5), (6) и (9) следует, что результат преобразования для обоих вариантов антилогарнфмического преобразователя не зависит от мультипликатнвной ошибки блока 1 антилогарифмирования и элементов коррекции. По сравнению с известным устройством предлагаемый логарифмический преобразователь обладает более высоким быстродействием благодаря обеспечению непрерывного преобразования вхоцных сигналов.