Логарифмический преобразователь

Логарифмический преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 512475 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02. 74 (21) 199 7909/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликоваио30.04.76Бюллетеиь №16 (46) Дата опубликования описания!30.06.77 (51) М. Кл. (j06 Q 7/24

Государственный комитет

Соавта Мкнкотроа СССР оо делам изобретении и открв|тик (5З) УД1< 681.336 (088.8 ) В. El. Циделко и В. A. Тесленко (72) Авторы изобретения

| !

Ф

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50 летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области електроизмерительной техники и может быть использовано при построении устройств для вычисления логарифмов, множительно-делительных устройств, децибелметров. 5

Известен логарифмический преобразователь, содержаший последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый ключ, интегратор, функциональный частотный преобразователь, второй ключ и счетчик,схе- 0 му сравнения, входы которой соединены соответственно с источником входного сигнала и выходом интетратора, а выход - с блоком управления, выходами подключенным к управляющим входам ключей и функциональному 1а частотному преобразователю.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия логарифмического преобразователя.

Это достигается тем, что в логарифми- 20 ческий преобразователь введены преобразователь код-аналог, измерительный частотный преобразователь н дополнительный ключ.

Выход старших раэряпов счетчика пополнительно связан с входом младших раэряпов 25 счетчика через последовательно включенные преобразователь код-аналог, измерительный частотный преобразователь и дополнительнь|й ключ, управляюший вход которого соединен с блоком управления.

На фиг. 1 препставлена структурная схема логарифмического аналого-цифровот о преобразователя; на фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняюшие работу,схе» мы.

Входное напряжениец„проведено к одному из входов схемы 1 сравнения, выход которой через блок 2 управления связан с ключами 3, 4, 5 и с функциональным частотным преобразователем 6. Выход источника 7 опорного напряжения через ключ 3 и интегратор 8 соединен со схемой 1 сравнения и с функциональным частотным преобразователем 6, выход которого через клкч

4 связан со старшими разрядами 9 счетчика 10, Старшие разряды 9 подключены к входу преобразователя 11 код-аналог и к младшим разрядам 12 счетчика 10, выход преобразователя код-аналог через измерительный частотный преобразователь 13 и

5 (. ) 7!) 3 ключ 5 - к младшим разрядами 12 счетчика 10.

Устройство работает следующнм образом,, В исходном состоянии ключи 3, 4, 5 закрыты, а на вход схемы 1 сравнения подано напряженке „- По команде Пуск" с бло..ка 2 управления открывается ключ 3 и опорное напряжение поступает на вход интегратора 8, на выходе которого напряжение изменяется по закону J0 о инт (1) где В . - постоянная времени интегратора; — время.

Через время 4 = t < блок управления вырабатывает команду, по которой запускается функциональный частотный преобразователь 6 и открываются ключи 4,5.

Частота на выходе функционального час- . тотного преобразователя обратно пропорцио- 20 нальна входному напряжению, т.е.

Кс

9 инт о о (2) где к - коэффициент преобразователя функционального частотного преобразователя.

Импульсы с выхода функционального частотного преобразователя 6 через ключ 4 поступают в старшие разряды 9 счетчика

10.

При равенстве напряжений 0 и U

30 инт срабатывает схема 1 сравнения и через блок 2 управления закрывает ключи 4,5.

В результате в старших разрядах счетчика записывается число

Подставляя значение rt из выражения

40 х (=кЕu„ (5) Требования к аппроксимирующей цепи невысокие, с ее помощью отрабатываются толь50 ко младшие разряды. В таком же преобразователе можно значительно повысить быстродействие по сравнению с известным устройством при одинаковой погрешности от дискретности.

Логарифмический преобразователь, с îïåð50 жащий последовател(но соепинеиньго источ(1) получим н,-к.(еи — „-elk„) = a(enU„

Однако при малой дискретности возникает значительная погрешность преобразования, так как в действительности число

Я „соответствует

И, « nU„, (см. фнг. 2), т.е. равно логарифму от напряжения, соответствующего моменту появления последнего импульса. Для уменьшения погрешности от дискретности используется кусочно-линейная аппроксимация лога рифмической зависимости в промежутках между импульсами с выхода функционального частотного, преобразователя. Кусочнолинейная аппроксимация осуществляется с помощью функционального преобразователя

11 код-аналог, линейного измерительного частотного преобразователя 13, клк-. 5 и младших разрядов счетчика 10.

Аппроксимация осуществляется следующнм образом;

Напряжение на выходе преобразователя код-аналог Ue, „,„управляется Kog0M Й со старших разрядов 9, прячемся„пропорПКр ционально тангенсу угла наклона ос на участке аппроксимации(сС,,ос, ..., ). На2р " и пряжениеЦ ц ц поступает f. на вход измернтельного частотного преобразователя 13, с выхода которого через ключ 5 импульсы попадают в младшие разряды 12 счетчика

10. Так как напряжение У,„к,„пропорционально скорости на участке аппроксимации, а приращения функции у = а и t одинаковйр то количество импульсов, поступающих с выхода измерительного частотного преобразователя на младшие разряды 12, одинаково иа каждом участке аппроксимации. При изменении состояния старших разрядов, т.е. с приходом очередного импульса с функционального частотного преобразователя, происходит переход на следующий участок аппроксимации н сброс младших разрядов.

В момент равенства напряжений0 инт

Ух блок 2 управления выдает команду, по которой ключ 5 закрывается. В результате в младших разрядах 12 счетчяка 10 записывается число й2=а0и t сиРи 4 к где О = К t, Учитывая, что а Ри 4 = N получим в счетчике число

К )у

N N=t О "+ И„ где к — число младших разрядов.

При этом значительно повышается точность преобразования, так как уменьшаются требования к динамическому диапазону функционального частотного преобразователя, а следовательно, повышается его точность, Формула изобретения

5124 75

ФРЬ.1

Ht ник опорного напряжения, первый ключ, интегратор, функпиональный частотный преобразователь, второй ключ и счетчик, схему сравнения, входы которой соединены соответственно с источником входного сит нала и выходом интегратора, а выход - с блоком управления, выходами подключенным к управлякьлим входам ключей и функцнональнэ. му частотному преобразователю, о т л ич а ющи йс я тем, что,с пельюповы- 1р шення точности, в него введены преобразователь код- налог, измерительный частотный преобразователь и дополнительный ключ, причем выход старших разрядов счетчика дополнительно связан с входом младших разрядов счетчика через последовательно вклкьченные преобразователь код-аналог, измерительный частотный преобразователь и дополнительный ключ, управлякаций вход которого соединен с блоком управления.

UHHHHH Заказ 956/508

Тираж 864 Подписное

Филиал ППП Патент

r. Ужгород, ул. Проектная, 4