(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЯ(54) DEVICE FOR THE LOGARIFICATION OF THE RELATION OF TWO VOLTAGES
Изобретение относитс к устройствам преобразовани электрических сигналов по логарифмическому закону и может.быть использовано в вычислительных машинах. Известно устройство дл логарифмир вани отношени напр жений, содержащее генераторы экспоненциальных напр жений , блоки сравнени , измеритель ную схему tl . Однако это устройство характеризуетс сравнительно низким быстродействием . Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл логарифмировани отношени двух напр жений, содержащее первый и второй экспоненцигшьные преобразователи, входы которых подключены ко входам устройства соединенные последовательно первый блок сравнени , триггер, выходной блок измерени , к одному входу перво го блока сравнени подключен переклю чающий контакт первого переключател ко второму входу первого блока сравнени присоединен источнике опо ного напр жени , первый выход генер тора тактовых импульсов соединен с управл ющими входами первого и вто го экспоненциальных преобразователе выходы которых подключены к первым онтактам первого и второго переключателей соответственно, второй выход триггера присоединен к управл ющему входу первого переключател ,второй выход генератора тактовых импульсов подключен к управл ющему входу выходного блока измерени и входу установки в исходное состо ние триггера, ключевой элемент, второй блок сравнени {2 . Недостатком этого устройства вл етс значительное врем преобразовани при большой величине отношени напр жений. Цель изобретени - повышение быстродействи устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены формирователь сигнала смещени и делитель напр жени , причем выход формировател сигнала смещени через ключевой элемент соединен со вторым входом выходного блока измерени , выход второго экспоненциального преобразовател подключен ко входу делител напр жени , выход которого присоединен к первому входу второго блока сравнени и второму контакту вторрго переключател , переключающий контакт которого соединен со вторым контактом первого переключател , выход пер вого экспоненциального преобразовател присоединен ко второму входу второго блока сра5: ени ,выход которого подключен к управл ющим входам ключевого элемента и второго переключател . На чертеже представлена функциональна схема устройства Логарифмировани отношени двух напр жений. Устройство содержит первый и второй логарифмические преобразователи I и 2f делитель 3 напр жени , первый и второй переключатели 4 и 5, первый и второй блоки 6 и 7 сравнени , источник 8 опорного напр жени , генера тор 9 тактовых импульсов, формирователь 10 сигнала смещени , триггер 11, ключевой элемент 12, выходной блок 13 измерени , первый и второй входы 14 и 15 устройства. Устройство работает следующим образом . На входы первого и второго экспо ненцисшьных преобразователей 1 и 2 поступают напр жени посто нного тока . Генератор 9 тактовых импульсов запускает первый и второй экспоненциальные преобразователи 1 и 2, выходное напр жение которых измен етс по законам U,ltl U,exp(-|l U,,ltbU2exp -i) где Ц, U г напр жени на первом и втором входах 14 и 15 устройства; - посто нна времени первого и второго экспонен циальных преобразователей . Одновременно генератор 9 тактовых импульсов устанавливает триггер 11 в исходное нулевое состо ние, благодар чему первый переключатель 4 устанавливаетс в положение, обеспечивающее соединение первого экспонен циального преобразовател 1 (т.е. в положение б) с первым блоком 6 сравнени , и переводитс в рабочее положение выходной блок 13 измерени Во втором блоке 7 сравнени происходит сравнение по абсолютному значению выходных напр жений делител 3 напр жени и первого экспоненциального преобразовател 1. В том случае , если выходное напр жение первого экспоненциального преобразовател 1 не превышает выходное напр жение делител 3 напр жени , второй блок 7 сравнени переводит второй переключа тель 5 в положение б и эамака&т ключевой элемент 12. Первый блок 6 сравнени срабатывает первый раз в момент времени, когда; выполн етс равенство U,exp(-Vl o (.3) где Цр - величи1{а напр жени источника 8 опорного напр жени . Из выражени (3) следует,что В этот момент времени выходной импульс первого блока сравнени перебрасывает триггер 11 в единичное состо ние , в результате чего первый переключатель 4 переводитс в положение II .« II Первый блок 6 сравнени второй раз срабатывает при выполнении равенства |е., i) где К - коэффициент делени делител 3 напр жени Ин ,...,-- находим Таким образом,единичное состо ние триггера 11 сохран етс на прот жении времени utrt2- 4 JKn Формирователь 10 сигнала смещени через замкнутый ключевой элемент 12 осуществл ет смещение выходного сигнала устройства на величину X Sfenk, - (3) где S - крутизна преобразовани выходного блока 13 измерени . Следовательно, выходной сигнгьл устройства логарифмировани отношени двух напр жений будет определ тьс выражением вы., Если выходным сигналом вл етс аналоговый сигнал, то формирователь 10 сигнала смещени выполн етс в виде источника, выходной сигнал которого определ етс выражением (8). Если выходным сигналом должен быть цифровой сигнал, то в качестве формировател 10 сигнала смещени используетс числовой регистр с записанным числом, пропорциональным выражению (8) . Выходным блоком 13 измерени в этом случае будет счетчик импульсов с генератором опорной частоты. В случае, когда абсолютное значение выходного напр жени первого экспоненциального преобразовател 1 больше абсолютного значени выходного напр жени делител 3 напр жени , ключевой элемент 12 остаетс разомкнутым и выходной блок 13 измерени работает без сигнала смещени , а его выходной сигнал пропорционален выражению (9).The invention relates to devices for converting electrical signals according to a logarithmic law and can be used in computing machines. A device for logarithmic stress ratio is known, containing exponential voltage generators, comparison units, a measuring circuit tl. However, this device has a relatively low speed. Closest to the present invention is a device for logarithmizing the ratio of two voltages, comprising first and second exponential converters, the inputs of which are connected to the inputs of the device connected in series the first comparator unit, trigger, output measuring unit, to one input of the first comparator unit the switching contact is connected the first switch to the second input of the first unit of comparison is connected to the source of the voltage, the first output of the generator of clock pulses is connected to the control The inputs of the first and second exponential converters are connected to the first contacts of the first and second switches, respectively, the second output of the trigger is connected to the control input of the first switch, the second output of the clock generator is connected to the control input of the output measurement unit and the input to the initial state trigger trigger, key element, second comparison block {2. The disadvantage of this device is a considerable conversion time with a large ratio of stresses. The purpose of the invention is to increase the speed of the device. The goal is achieved by introducing an offset signal generator and a voltage divider into the device, with the output of the bias signal generator connected to the second input of the output measuring unit via a key element, the output of the second exponential converter is connected to the input of the voltage divider, the output of which is connected to the first input the second comparison unit and the second contact of the second switch, the switching contact of which is connected to the second contact of the first switch, the output of the first expi The potential converter is connected to the second input of the second block 5: E, whose output is connected to the control inputs of the key element and the second switch. The drawing shows a functional diagram of the device Logarithmic ratio of two voltages. The device contains the first and second logarithmic converters I and 2f voltage divider 3, first and second switches 4 and 5, first and second comparison blocks 6 and 7, reference source 8, clock generator 9, bias signal generator 10, trigger 11, a key element 12, an output measurement unit 13, the first and second inputs 14 and 15 of the device. The device works as follows. The inputs of the first and second converter converters 1 and 2 receive direct current voltages. The clock pulse generator 9 starts the first and second exponential converters 1 and 2, the output voltage of which varies according to the laws U, ltl U, exp (- | l U, ltbU2exp -i) where C, U g voltage on the first and second inputs 14 and 15 devices; - constant time of the first and second exponential converters. At the same time, the clock pulse generator 9 sets the trigger 11 to the initial zero state, whereby the first switch 4 is set to provide the connection of the first exponential converter 1 (i.e., position b) with the first comparison unit 6, and is transferred to the operating position output measurement unit 13 In the second comparison unit 7, the absolute value of the output voltages of the voltage divider 3 and the first exponential converter 1 is compared. In the event that the output voltage a first voltage converter Exponential 1 do not exceed the output voltage divider 3 voltage, the second comparison unit 7 converts the second change-over switches Tel 5 to position b and eamaka & t a key element 12. The first comparing unit 6 is activated for the first time at the time when; the equality U, exp (-Vl o (.3) where CR is the value of 1 {a voltage of the source voltage of the reference voltage) is fulfilled. From expression (3) it follows that At this point in time, the output pulse of the first comparator unit transfers trigger 11 to unity state, as a result of which the first switch 4 is transferred to position II. "II The first comparison unit 6 operates a second time when the equality | e. is fulfilled, i) where K is the division factor of the voltage divider 3 Yn, ..., we find Thus, the single state of the trigger 11 is maintained for a time utrt2-4 JKn Formir Vatel offset signal 10 through the closed key member 12 performs a shift signal output device by the amount X Sfenk, - (3) where S - slope converting the measurement output unit 13. Therefore, the output signal of the logarithm of the ratio of the two voltages will be determined by the expression you. If the output signal is an analog signal, the bias signal generator 10 is performed as a source, the output of which is determined by expression (8). If the output signal should be a digital signal, then a numeric register with a recorded number proportional to expression (8) is used as the bias signal generator 10. The output measurement unit 13 in this case will be a pulse counter with a reference frequency generator. In the case where the absolute value of the output voltage of the first exponential converter 1 is greater than the absolute value of the output voltage of the voltage divider 3, the key element 12 remains open and the output measurement unit 13 operates without an offset signal, and its output signal is proportional to the expression (9).