Логарифмический аналого-цифровой преобразователь

 

ЛОГАРИ МШЧЕСКИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВЬй ПРЕОБРАЗОВАВ ЛЬ, содержащий п усилителей,п компараторов, к первому вхс)4у каждого из которых подключен вьосод сЬотаетствуквдего источйика опорного напряжения, вход первого из П усилителей является входом преобразователя , отличаю щи-йс я тем, что с целью повышения точности преобразования, в него введены п переключателей , первый и второй входы каждого иэ KOTojant подключены соответственно к входу и выходу соответствующего усилителя f выход каждого иэ п усилителей подключен к второму входу .соответствующего компаратора, выходы компараторов являются выходами разрядов преобразователя, выход каждого КЗ п компараторов соединен с управляющим входом соответствующего переключателя . Вход 1-го из п усилителей подключен к выходу (f-D-ro переклю-Щ чателя. т § Ot) « &|Т0-гВ .

3(5Р 6 06 G 7/24

МЛЫ* . Ю Ю.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н юатсеснрам сеид твпьствм (21) 3238315/18-24 (22) 13 01.81 (46) 07.05.83. Вюл.,В 17 (72) С.Ф.Алаухов, В .Н.Наумов и Н.Н.Токарев (53) 681.335(088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

В 675598ю кл. Н 03 К 13/17, 1978 °

2. Вахтиаров Г.Д. и др. АналогоциФровые Преобразователи. Советское радио, 1980 с. 218-219,.рис.7.346 (прототип). (54) (57 ) ЛОГМЧ4ФИНЧЕСКНЯ АНАЛОГО-ЦИФPOSOR ПРЕОБРЗЛОВАТЕЛЬ, содержащий п усилителей, п компараторов, к первому входу каждого из которых подключен выход соответствукщего источйика опорного напряжения, вход первого из

П усилителей является входом преобра- зователя, о т л и ч а ю щ и и с s тем, что, с целью повыыения точности преобразования, в него введены и переключателей, первый и второй входы каждого из которых подключены соответственно к входу.и выходу соответствую-, щего усилителя, выход каждого из усилителей подключен к второму входу .соответствукщего компаратора, выходы компараторов являются выходами разрядов преобразователя, выход каждого из и компараторов соединен с управляющим входом соответствующего переклю" чателя, вход 1 -ro из и усилителей подключен к выходу (1-1 )-го переклю- Я чателя..1016797

Изобретение относится к устройствам преобразования электрических сигналов по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен логарифмический аналогоцифровой преобразователь, содержащий цепи формирования экспоненциально изменяющегося сигнала,компаратор, ключи (1) .

Недостатком устройства является 10 малый динамический диапазон входного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий усилители, компараторы, источники опорных напряжений (2).

Однако устройство характеризуется сравнительно низкой точностью преобразования.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Для достижения поставленной цели, в логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий и усилителей, и компараторов, к первому вхо" ду каждого из которых подключен выход соответствующего источника опорного напряжения, вход первого из и усилителей является ВхОДОм преОбра- 30 зователя, введены и переключателей, первый и второй входы каждого иэ которых подключены соответственно к входу и выходу соответствующего усилителя, выход каждого из и усилителей подключен к второму входу соответствующего компаратора, выходы компараторов являются выходами разрядов преобразователя, выход каждого из и компараторов соединен с управляющим входом соответствующего переключате- 40 .ля, вход i-ro из и усилителей под" ключен к выходу (i-1).-го переключателя.

На чертеже изображена функциональная схема логарифмического аналого- 45 цифрового преобразователя.

Преобразователь содержит источники

1 1, 1 2, ° ° °, 1, ° . °, 1 n OIIOpHbIX напряжений, компараторы 2„, 22,..., 2„, 2„, Усилители Эу, 32,.,., 3.»,...,50

3„, переключатели 4,, 4,..., 4;,..., 4, вход 5 преобразователя, выходы

Разрядов 6. 62, 6;,..., 6„ IIpeобразователя.

Логарифмический аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.

Усилитель 3;, компаратор 2, источ1 ник 1 опорного напряжения и переклю1 чатель 4; образуют ячейку разряда преобразователя.

Коэффициент усиления первого усилителя 3 (т. е. в ячейке старшего разряда) максимальный. Ф1инимальный

1 коэффициент усиления имеет после;ний усилитель 3 д (т.е. в ячейке младшего 65 разряда). Коэффициент усиления усилителя 3> в децибеллах определяет шаг квантования. Общий коэффициент усиления принимает значение от 1 до величины, равной произведению коэффициентов усиления всех усилителей с шагом, равным коэффициенту усиления последнего усилителя 3п.

Коэффициент усиления усилителя 3 в децибеллах с учетом шага квантования определяется как где п " число усилителей (число разрядов);

К вЂ” коэффициент усиления усилитеи ля 3, (младшего разряда) .

Максимальйый коэффициент усиления всех усилителей в децибеллах равен

»(w x = К „(2"-1) (2), Выражение (2) является и динамическим диапазоном логарифмического аналого-цифрового преобразователя, так как минимальный коэффициент усиления равен 1.

Входной сигнал поступает на вход

5, т.е. на вход первого усилителя

3„, усиливается и в компараторе 2 сравнивается с опорным напряжением.

Величина опорного напряжения выбирается равной максимальной амплитуде импульсов на входе 5, при которой первый усилитель 3„ работает в линейном режиме. Она представляет собой верхнюю границу динамического диапа" зона. В случае, если напряжение на выходе усилителя 3„ меньше напряжения источника 1„ ойорного напряжения, на выходе компаратора 2 остается напряжение логического нуля и переключатель 4 остается в положении, при

1 котором напряжение с выхода усилителя 3 поступает на вход второго усилителя 3 ° На выход разряда 61 посту"

1 пает напряжение логического нуля. Если напряжение на выходе усилителя 31 больше опорного, то на выходе компаратора 2„ формируется напряжение логической единицы, которое переключает переключатель 4„ °

Таким образом, йа выходах разрядов 6 ° формируются сигналы, соответ1 ствующие логическому нулю или единице, в зависимости от оценки соответствующим компаратором 2 уровня входного сигнала cooTBeTOTBóêøåão усилителя 3;. Величины опорных напряжений источников 1 1 опорных напряжений одинаковы. После срабатывания последнего компаратора 2„ общий коэффициент усиления равен @=206 () Usx оо где UoÄ- величина опорного напряжения» напряжение на входе 5.

1016797 — тпК

Составитель 0.0траднов

Редактор Е.Лушникова Техред Л.Пекарь

Корректор М. лароши

Заказ 3387/48. Тираж 706 .

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб.g д. 4/5

Подпис ное

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.ПроЕктная, 4

Этот коэффициент, выраженный через число, установившееся на выходах разрядов 6., 6, ° .., 6„, равен где m — число на выходах в десятичной системе.

Приравнивая (3) н (4), получим в» ао е

tn= — +

max on (5), ï Кп

Предлагаемый логарифмический аналого-цифровой преобразователь по сравнению с прототипом обладает новым качеством - более высокой точностью преобразования.