Устройство для определения логарифма отношения двух напряжений

Устройство для определения логарифма отношения двух напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1111 595744

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Со1оз Советских

Соыналист11чески11

Рос(1уб>1ик (6l ) );! nò. си пд-.: у (22) Заявлено 20.10.75 (21) 2184069 18-24 с присоединением заявки X, > (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллс1с1.ь М 8 (-15) Дата опубликования or!!!c::нпя ":.03.78 (51) М. Кл. 6 06G 7, 12

Государственный комитет

Совета Министров СССР

IIo lIeiIabI изобретений и OTKpblTHM (53) УДК 681.335(088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Шестериков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА

ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ

Предлагаемое устройство относится к обласги вычислительной техники и может быть использовано в частности, для оценки параметров элементов акустических, проводных, радиорелейных систем связи (неравномерность амплитудно-частотных xnðàêòåðèñòèê, уровень шума, фона, усиление, для определения логаpII()Ix!i«ice!;oio декремента затухания и т. д.) ..

Извесп1ы устройства для определения логарифма отношения двух напряжений.

Одно из таких устройств, основанное на время-импульсном методе, заключающемся в измерении времени разряда конденсатора от одного из сравниваемых напряжений до другого через образцовый резистор, и содержащее переключ ттсли, компаратор и счетчик, позволяет определять логарифм отношения только одного знака, что является его недостатком (1).

Наиболее близким из технических решений к данному изобретени1о является устройство для определения логарифма отношения двух напряжений, содержащее аттенюатор, два логарифмических усилителя, выходы которых подключены через блок вычитания к первому входу нуль-органа, ревсрсивный счетчик, входы которого подключены соответственно к выходу пуль-органа, к выходу первого элемента И и к генератору тактовы.; импульсов, а выход реверсивного счетчика через преобразователь ко Iя в напряжение подключен ко второму входу пуль-оргяпя, блок индикации знака, Il PHb и И ВТОРО!1 ВХОД1.1 соо->нет=твенно с выходом нуль-органа и с ге5 нератором тактовых импульсов, декадный счетчик, выход которого подсоединен ко входу блока цифровой индикации, я входы подкл10 чсиы соответственно и генератору тактовых импульсов и к выходу второго элемента 1I, и

10 генератор c>!CTIIûx импульсов, подсоединенный к первому входу первого элемента II (2).

Недостатками устройства являются погрешност11, получаемые благодаря нс11дснтич:locTI!

x3 p;I IcI (pпсти!(7ог(lр!1фз! п>lсски.х vcII 1птс 1 cll II

1 благодаря неполной компенсации изменения харяl(T(ристик 70»nð!Iôìll÷åci(è.; усилителей от температуры. Ди;-1ами 1еск1»й диапазон входIlb!x сигналов при использовании такой (хсмы ограни:ен возможностями логарифмических ус»лиTc.7(é. Кромcтого. сложно получать,л огярпф 1п 1еск1!е 3 сп IIIT(.711 с и7снтпчнымп ряктерпстикамп.

11слью настоящего изобретения является повь1шс11ие точно-òè,. .расширение дияпя-о»а

25 уровней спп1ялов пя входе устройства и повышспl:я oblcTpo,7c! Ic7 в: 5I.

Поставлен»".ÿ цсль достигается тем, 1то устройсгво содсрткит коммутатор, блок п! Iделепия тактon и блок с регулируемым коэффици30 el!To>1;.Срсдачи, п1формяциоппый вход кото595744

polo подкл(очсп (срез коммутатÎp ко входам устройства, первый-упрявляю(ций ьхо;(, сосдиII!>ll (т,ПР ЯВ (Ятошт(1,- В О;тоМ т(О)1.3(У(a TOP cl и C перв >(м выходом блока (3ь(5(елс:тня тактов, втоРОй УПРЯВЛЯЮЩ(Ш ВХОД вЂ” С ВЫХО, О (тц-,:., .;с«в: ого счет (ика, а первый и птсипл) 1(,(:о,::(«0:!C0Ñ (IiIiCIII»1 СООТВСТСТВЕННО O .,0 ",!!(") 30 тC тептя -r "I I ° I(0 т>ход) пер BО 0 -О Hlр-, !) \( (секоl о усилителя, два входа блока вь!;(слеп И и Т (1 К 1 0 (3 Ic 0 Ч (Л 10 Ч С Н Ы C 0 0 T13 CT ca T13 C I I!! 0 1(B hl,О, >т Il . ËI> ОР I cl lla И К ГЕ ePHTOP". ТЯ К 50131>IХ !1!>1П т ЛЬСОВ, Я СГО Второ(3 И ТpCTfiil 13ЫХОдь(CÎ(Еди«eiir соответственно с первым Входом второго н с третьим входом первого элс.".0(г(о(: I, ггго

POii ВХО,>1 ВТОРОГО ЭЛСМЕ«та И COC;!rШС С (3(т(ХОдо I первого элемента И, вхо,(«Выход яттенюатора подкл(очен(.(соотвстствс;(по к одном пз входов устройства и ко ..ходу второго логарифмического усилителя.

На (ертеже представлена блок-схема предло)кепного устройства.

Устройство для определен,(5(;! Oi;! p JI))i отI!0!i!C! .li5I rBI, НЯПРЯ I(CIIIIIJ COJCP l(IJT I(0". :5(, Та-.ор 1, Входы которого слу)кат 13ходы(и нзмеритсЛЯ, cl ВЫ "0;I «ОДКЛЮЧС:1 К ИнфОРМа IJO:JÍOÌÓ

l3.".Оду бЛОКа С рСГуЛ«р,= c!I>D(КОЭффпцпСПТОХ(ГСpe,(Hell(2, ВЫХОД 010 !ЕрЕЗ ПЕРВЫЙ ЛОГар«ф,-,т. (!ICC>(i(f1 уси,.;(и((,-J b 3 (00 @1 (т(т.(с o (I >f (I(3

ВходоВ бЛОКЯ Вт>lт!!(Tail li51 4, др, (ОЙ В.(од Кдторого сосдш:ен с выходом второго логарифмичсског0 усилителя 5, «Н вход последнего нодк,-ючс«яттспюатор 6, вход которого по.чключен параллель«о одному «з Bõo:(o!3 коммут":тора 1. Выход блока Вычитания 1 подк:но (сп на псрвьш вход нуль-органа 7, на второй Вход которого постуrraeT выходное папряжс(шс преобр lзoвятеля 8 кода в напряжс.(l с. Выход нуль-органа 7 подкл(очсн ко Входу блока выделения тактов 9, к первом) Вхо,() блока;шдикации знака 10 «к одному из Вхо;(ов рс(3((рсивпого счетчика 11. Выход генератора счетных импульсов 12 подк.llo÷e«к первому в: оду первого элемента И 13, ко второму вхо;(у которого подключен первый выход блока с регу.шрусмым коэффициентом переда;и 2, а к третьему — третий выход блока Выдслсш(я тактов. Выход первого элемента И 13 «одкл(очсн ко вход) реверсивного счет ц(ка 11 и ко второму входу второго элемента И 14, ня первый вход которого подключен второй вы)н)д блока Выделения тактов 9. Выход второго э.(c;reil;a И

) 4 подключен ко входу декадного счетчика 15, выход которого подк, почеп ко входу блока цифровой индикации 16. Первый выход блока ьыделения тактов 9 подключен к первому управляющему входу блока с регулируемым коэффициентом передачи 2 и к управляющему входу коммутатора 1.

Выход реверсивного cт(ст !пка 11 подключен

КО Входу Irp000paBOBHTeля 8 Ko;(13 Пс(пря)КСпие и ко второму управл5цошему г оду блока с регулируемым коэффицисптом передачи 2.

Выход генератора тактовых импульсов 17 соединен со входамн реверсивного 11 и декадного 15 счетчиков, со входом блока инднкации

1:)

) > );\

Л

3) >г

>т с 1

5J

С()

6() 1 ЯКЯ (! Il СО !3 От(0)>! )Л> . (!3!» (С, т(! i!f51 ТЯ итон ).

Ряео, (., СтрО:(СтВя д,(я От;реде lell«H ОтНОIeIIB5I ло. Hp! фмя д;Зух напряжений осущест. „5(стся за два такта, oнпсдслясмые генератором тактов:,fx нмпу.(ьсов (ГТ11) 17 .f блоком

i3Bд0лсншя т((к(013 (БВТ) 9. Перед«ий фронт импульсов пя Выход; ГТИ 17 определяет на(я !o )(ср!0:о такта работы с .е IM, приводя в . .c;o)rIoc .остояние ревсрсивпый счетчик

r PC) 11, декадный счетчик (ДС) 15 и блок

:н:,ч«1(ацпи >rr;:ка (БИЗ) 10.

Благодаря Воздейстьч:ю . «пав.(яюшсго IIHJlp5151(0IIJI5l с ((Срl)0(.0 13ыхо,(;(БВТ 9 н;1; ПрЯВ-! 5Il0lil,«! l .:3 хо. (, ко >! .3(> т(. I Ор ((Ig), J J l ((p 51)I(efJ JIC (о ((горо(о:! (0."(:l комм3таторя 1 нос(3«аст чс;) C 3 6.10!(С Рт Г i ИР3 с!>(1»1!тт КОЭТ>()) Нтт т!()(ТОМ Il(-!

)сдачи (ЬРКП) « .(срвый .(о(арифмическнй у «литсл (ЛУ) 3 (я оди:1 из ь(одor, блока

Bыч«таин(я (БВ) 4, на другой 13ход которого это )кс няпря)кснис !JOCTOIIJ(1:o no«r > !1яет черсз второй ЛУ 5 «;птсн:оатор 6> пр J«e)r коэффициент отлаблсн«я ar Te!r;оатора 6 таков, гто

1(япряженис, поступающее с вы одя БВ 4 на один «з входов нуль-органа (НО) 7, в теме«не 1-го такта близко или равно, (ачяльному иапряжс«пю с Выхода преобразователя код в таПряжс 1(0 (III(FI) 8, ПОСтуПЯЮШСГО На дру:-ой ()ход НО ).

I-Iячальнос ня;(ряженис на вых010 ПКН 8

"oorB0rc .:вует зап((си ня;альп>ого:«сля на PC

11 при (бросс его и исходное состоя(ше. Начальное (исло Выбирается исходя «з емкости

РС 11 «необходп,(ости измерить -.рсбуемую

:,слн!J!(«. логарифма отношения с «оложитель;(ы,l и отрицят;льны v(зн;(ком. Cli. нал с вы.:.о;fa НО 7 lloc-, rrae 1 I!Il вход у«р Вления реверсом РС 11> нри этом счетные импульсы, rioступакнцнс «а Вход ГС 11 от генератора счет(:,(х 1 5(пул! Со(3 (ГСИ) 12 через первый эле:, спт И 13, Hà«èc iBaelc;r ня PC 11 JHI(ffil образом, что (апряжен(е на выходе ПКН 8 стремится сравняться с папряже«исм «я выходе

"-.В 4, при;(остижс«нп такого равенства БВТ

9 ПО l) Паст С ВЫХОда НО 7 СИП)ЯЛ ОКОНЧаНня

1-го тякга !змсрс«ия !f Выдаст с 1-! î Bbixoäà сп(ч(((л няча тя 2-i.î такта на «Срвьш управля(ощ(ш в .o;(БРКП 2-;(на управля(оший вход коммутатора 1. По этому сигналу напряжение с 1-го входа коммутатора 1 через блок 2 и ЛУ

3 поступает па БВ 4. Лпалогич "о 1-му такту

«ач(н аетг5! запись счетных нмпульсов на РС ! 1 таким ооразом, чтобы уменьшить существу(ощую в начале 2-го такта разность напря кенпй на iiходах НО 7.

В моме«т па la;!H 2-го такта со второго выхода БВТ 9 на первый вход (!сорога элемента

1 I посту-..аст сш ila т, разреша(ощпй прохожде: ие c icT«hix импульсов одновременно íà PC

11 и на ДС 15.

Прн .)Ocтнжснн«равенства напря)кений на

«ходах Н1Л 7, на его выходе вырабатывается сш.«ал 0! нгчания 2-го такта, по ко-орому срабатываег БИЗ 10, БВТ 9 Вырабатывает на (ретьем ".ыходс сигнал, запрещающий про595744

:ожденне счетны«импульсов через первый элемент И 13 íà PC-11 и ДС l >, сос- ояннс второго выхода в момент окончания 2-го такта не изменяется.

Таким образом, в момент окончания 2-го такта на ДС 15 записывается шсло, пропорциональное разности логарифмов»анряжений числителя» ",íÿìåíàòåëst, которое отображается на табло с помощью блока цифровой индикации (БЦИ) 16.

Для получения максимального диапазона измеряемых отношений, не увеличивая разрядность PC 11 и соответственно не усложняя

ПКН 8 и НО 7, введен блок с регулируемым ко-эфф»ц»сIITQM передачи 2, которьш »соб«одим, ггобы получнт1 в начале 1-го такта разницу»апряжс»»й на в«одах ПО 7, соответствующую записи на PC 11 в 1-ом такте пе более определенного числа счетных импульсов, устанавливаемого исхода из емкости PC 11 и требуемого диапазона определяемых логарифмов отношений 2-.; напряжений.

В случае записи íà PC 11 числа импульсов больше установленного, соответствующим образом меняется коэффициент передачи БРКП

2, который одновременно выдает сигнал на второй вход первого элемента И, запрещающий дальнейшее прохождение импульсов на

PC 11. Такое состояние схемы выдерживается до прихода следующего тактового импульса с ГТИ 17. Разница напряжений на входах

НО 7 в начале 1-го такта, соответствующая записи на PC 11 в 1-ом такте больше установленного числа счетных импульсов, может получиться в результате неполной компенсации температурного ухода логарифмической характеристики ЛУ 3 логарифмическим усилителем 5, а также в результате изменения напряжения ня втором входе коммутатора 1, учитывая, что логарифмические характеристики ЛУ 3 и ЛУ 5 могут, при использовании данной схемы, быть пе идентичны.

Тех»»ческая эффективность заключается в том, что приведенное включение коммутатора

1 позволяет обеспечить повышение точности измерения за с.ет получения логарифма числителя и знаменателя с помощью одного логарифмического усилителя 3, что устраняет погрешность, обусловленную неидентнчностыо логарифмически«усилителей.

Точность увеличивается также за счет температурной компенсации. Ошибка измерения, получаемая в 1-ом такте работы измерителя, в результате неполной компенсации температурного изменения логарифмической характеристики первого логарифмического усилителя

3 включением второго логарифмического усилителя 5, компенсируется во втором такте.

Включение блока с регулируемым коэффициентом передачи 2 дает возможность использовать ".îãàðèô лические усилители с нечдентичными характеристиками. Это позволяет использовать более простые логарифмические усилители, не требующие сложной настройки.!

>лок 2 сл; я., 1акже для расширения д, нях..:;се,.o;o:I;.н.:зона с»гня IQB ня в«одс измер»;,Ist, обес»е швея подачу сигнала на в«од

IIcp.:ого ЛУ 3 в диапазоне, соответствующем воз. ожным пзмс»синям вы«одного напря>кс»»sI 1!К11 8.

Уменьшение време»» измерения проис. одит зя с н т уменьшен" я продолжительности 1-го тяк.я, в результате того, что разница напря>не»нй»я в«оде НО 7 в начале!-Io такта уста»явлпвястся с помощью с«емы 2 не более опрсдс Ioííoé величины. !

Форму I;I нзобретснпя

Усгройство для определения логарифма отношения двух напряжений, содержащее яттеIIIoBTopi два логарифмически«усилителя, вы«оды которы.;. подключены через блок вычитания к первому в«оду нуль-органа, реверс»нный счетчик, в .оды которого подключены соответственно к вы«оду нуль-органа, к выходу пер25 ваго элемента И» к генератору тактовы«им»ульсов, а вы«од реверсивного счетчика через прсобразователь кода в напряжение подключен ко второму в«оду нуль-органа, блок нпдикяцпн з»якя, псрвьш и второй в«оды которого

Зд соединены соответственно с выходом нуль-орг;:»я и с генератором тактовы«импульсов, декадный с Iñò÷èê, выход которого подсоедпнен ко в«оду блока цифровой индикации, а в«оды подключены соответственно к генератору тактовы«импульсов» к вы«оду второго элемента

11, » генератор с: стны«импульсов, нодсоедн»о»ttt,Iti к I-.åðâî»! в«оду первого элемента И, и г:I! «III ю щ е е с я тем, что, с целью повыше»»я то».остп» бь1стродействня устройства, оно

4о co pep>III ò ком;ti TII i op, б чок IIbtpe.teHttя тактов

» блок с регулируемым коэффициентом передачи, информационный вход которого подклю.срез коммутатор ко входам устройства, первый управляющ»й в«од соединен с управ., 5 ляющ»м в«одом коммутатора и с первым вы«одом блока выделения тактов, второй управляющий в«од — с вы«одом реверсивного счетчика, а псрвьш» второй вы«оды подсоединены соответстгенно ко входу первого элсме»та И и ко в«оду Ilcðâo, о логарифмического усилителя, два в«ода блока выделения тактов подключены соответственно к вы«оду»уль-органа к генератору тактовы«импульсов, à его второй и третий вы«оды соединены соответст55 вен и с перьым в«одом второго и с третьим в«одом перво.о элементов И, второй в«од второго элемента И соединен с выходом первого эле te» a И, в«од н вы«од аттенюатора подключены соответственно к одному из входов устройства и ко в«оду второго логарифмического усилителя.

Источники информации, »рпнятые Iso внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ № 3878383, кл. 235 — 183, 65 опублик. 15.05.75.

595744

2. Измеритель отношения дву.; напряжений для целей контроля ЛЧХ передатчика. )K.

Составите..п И. Шелипова

Тскрс, Л. l лядковя

Редактор P. Киселева

1(орректоры: Л. Котова и Т. Добровольская

Заказ 114, 9 Изд. № 286 Тирякк 841

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрете1ий и открытий

113035, Москва, )1(-35, 1зяугпскаи пяб., и. 4 5

Подписное

Типографии, пр. Сапувова, 2.(+

«Вопроеь1 радиоэлектроники;:. Серия ТРС, № 6, 1974. .1

L г