Логарифмический аналого-цифровой преобразователь

 

HaofipcTedne относится к днтоматике, вычислительно; и и-змернтельиой технике и может быть испочьзованс для логарифу.нчепког о преооразовання аналоговых Г1нг.;1чин и цифровую форму. Цель изобретения - уменьшение времени преобразования. Эта цель достигается тем, что в первый момент после запуска преобразователя сравниваются пороговое и измеряемое напряжения и в зависимости от результата сравнения, происходит разряд либо RC-фильтра 7, 9, заряженного до измеряемого напряжения , либо второго RC-фильтра 6, 8, заряженного до напряжения порога. Для получения в счетчике 10 значения, пропорционального логарифму измеряемого напряжения, в счетчике 10 предварительно записывается исходное значение , соотрптств тощее напряжению порога , а счет гфоисходит в зависимости от результата сравнений напряжений, либо по вычитающему входу, либо по суммирующему. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. сл

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Г (191 ЦИ1 5!! 4 С 06 С 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblT (21) 4022757/24-24 (22) 14.02.86 (46) 30,06.88. Вюл. !к 24 (72) О.А.Иванов, И.E.Ãèëåâ и P.Â.Õàëèòîí (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 777813, кл. C: 06 (7/24, 1978.

Ямный В.Е. Аналого-цифровые поеобразователи. Иинск, Иэд-но ВГУ

)м. В.И.Ленина, 1980, с.83-87, рис. 3. 18 г. (54) !!О! АР!!ФАЛЕСУ!!!! Л!!ЛЧО! О-Щ!ФРОВО!!

Г!РЕОВРАВОВАТЕ !Ь (57) Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительной технике и может быть испо,ьэонанд для логарифмического преобразования аналоговых нелнчин Il цифровую форму.

Цель изобретения — уменьшение времени преобразования. Эта цель достигается тем, что в первый момент после sanycка преобразователя сравчиваются гороговое и измеряемое напряжения и в зависимости от результата сравнения, происходит разряд дибо RC-фильтра 7, 9, заряменного до измеряемого напряжения, либо второго RC-фильтра 6, 8, заряженного до напряжения порога.

Для получения в счетчике 1О значения, пропорционального логарифму измеряемого напряжения, н счетчике 10 предварительно записывается исходное значение, соответствующее напряжению порога, а счет происходит в зависимости от результата сравнений напряжений, либо по нычитающему входу, либо по суммирующему. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

l 406584

Изобретение относится к устройствам для преобразования формы информации и может быть использовано в автоматике, измерительной и вычислитель.ной технике.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг.1 изображена структурная схема преобразователя; на фиг.2 — 10 структурная cõåìà блока управления; на фиг.3 — временные диаграммы.

Погарифмический аналого-цифровой преобразователи содержит два ключа 1 и 2, компаратор 3, блок 4 управления,15 источник 5 опорного напряжения, два накапливающих конденсатора 6 и 7, два масштабных резистора 8 и 9 и реверсивный счетчик 10. Блок 4 управления содержит два входа 11 и iZ, пять 20 выходов t3- 17, три D-триггера 18-20, формирователь 21 импульсов, одновибратор 22, два элемента И-HE 23 и 24 и генератор 25 опорной частоты.

Преобразователь работает следующим25 образом.

Рассмотрим случай, когда измеряемое напряжение Ч„ больше напряжения порога V„ . В исходном состоянии на выходах t3 и 14 блока 4 управления 30 имеется напряжение логической 1 при этом ключи 1 и 2 замкнуты, накапливающий конденсатор 7 заряжен до напряжения V,, а накапливающий конденсатор Ь вЂ” до напряжения Ч „, от ис- 35 точника 5 опорного напряжения. На «ыходе компаратора 3 и на входе 11 блока и управления — напряжение логической

После прихода импульса Запуск 40 на вход 12 блока 4 управления D-триггер t8 устанавливается по выходу Ц в состояние логического 0, а по вьгходу Q — в состояние логической "1".

Импульс с одиовибратора 22 записывает 45 в счетчик 10 исходное число No

= оп )лЧ и ч задним фронтом устанавливает D-триггер 19 в состояние "0" по выходу О. Напряжение лс гического

"0" с выхода 13 блока 4 управления 50 размыкае ключ 1. Начинается разряд конденсатора 7 по экспоненциальному закону. Одновременно напряжение логической 1" на выходе D-триггера 19 разреш =.т прохо:кцение импульсов опор- 55 ной ча готы с генератора 25 дерез элемен И-НЕ 23 на суммирующий вход счетчи-а 10. В момент, когда напряжение на конденсаторе 7 становится равным напряжению Ч„, компаратор 3 перебрасывается в состояние логического

"0". При этом формирователь импульсов

21 вырабатывает импульс, устанавливающий D-триггер 19 в состояние логической "1" по выходу Q, вследствие чего, во-первых, замыкаются ключи 1 и 2, а, во-вторых, прекращается поступление импульсов опорной частоты на суммирующий вход счетчика 10. В счетчике 10 оказывается записанным число

7х о f00 ° )n оп 1п Vx ° и

Если V„« то процесс преобразования происходит следующим образом. В исходном состоянии на выходе компаратора 3 — напряжение логического "0".

После поступления импульса Запуск на вход 12 блока 4 управления D-триггер 18 устанавливается в положение логического "0 по выходу Q. Импульс одновибратора 22 записывает в счетчик

10 значение N0=: „ 71п Ч „ и s .дним фронтом устанавливает D-триггер 20 в состояние логического 0 по выходу Ц. Зтим напряжением ключ 2 размыкается, и начинзется разряд конденсатора 6. Напряжение логическои "1" с выхо,a <1 D — триггера 20 разрешает прохождение импульсов опорной частоты с генератора 25 опорной частоты через элемент И-Ht 24 на вычитающий вход счетчика 10. При достижении напряжением на конденсаторе 6 значения Ч„ компара,ор 3 устанавливается в состояние ".oãè÷- кой 1, вследствие этого формиролат,, 2\ вырабатывает импульс, устанавливающий 0-триггер 2Р в состояние логической 1 по выходу Q. Поступление импульсов на вычитающий вход счетчика 10 прекращается.

В счетчике 10 записано число

Vt ПО-10п 1п —,-=fan71ï Ч„.

Ч п

)1аксимальное нремя преабразовачия в случае, когда Ч „> V, равно: т

Х МОКС вЂ” v (n —---1,ил кС т„ я где Ч х „,- — максимальное значение Ч„.

Иаксимальиое время преобразования, к о гда Ч х " °

Чя

Ф- С

L l

". ма с Ч

Х МЪ4И где V минимальное значение

Наименьщеь максимальное время преоб84

1махс махс откуда

V п

При этом з 14065 разования можно получить, выбрав иэ условия

Ч с макс v. 2 1п — — --юrt 1n=====

Ч V. 5 и

Х мах с Х MOIKC

t -t- . С 1n — --— !O макс > махс g цахс

Х аахм формула изобретения

1. Логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый ключ, подключенный информационным входом к выходу источника опорного напряжения, а выходом — к первому входу компаратора, соединенному через параллельно включенные первый накапливающий конденсатор и гервый масштабный резистор с шиной нулевого потенциала, второй ключ, подключенный выходом к первым выводам второго на- 25 каплива.ощего конденсатора и второго масштабного резистора, блок управления, подключенный первым и вторым входами к выходу компаратора и входу запуска преобразователя, первым и вторым выходами — к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, а третьим и четвертым выходами — соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, выход которого является вы—

35 ходом преобразователя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нем вторые выводы второго накапливающего конденсатора и второго масштабного резистора подключены к шине нулевого потенциала, информационный вход и выход второго ключа соединены соответственно с входом преобразователя и вторым входом компаратора, пятый выход блока управления подключен к входу управления записью реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с входом задания кода начальных условий преобразователя.

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок управления содержит одновибратор, формирователь импульсов, три D-триггера, два элемента И-НЕ н генератор опорной частоты, подключенный выходом к первым входам пер".ого и второго элементов И-HE, D-вход и С-вход первого D-триггера соединены с первыч и вторым входами блока управления, подключенными к входам формирователя импульсов и одновибратора соответственно, прямой и инверсный выходы первого D-триггера подключены к D-входам второго и третьего D-триггеров, Sвходы и С-входы которых соединены соответственно с выходом формирователя импульсов и вь:холом одновибратора, прямой выход второго D-триггера и инверсный выход третьего D-тригге.- . является соответственно первьм и вторым выходами блока управления, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены г выходами первого, второго элементов И-НЕ и выходом формирователя импульсов, инверсный выход второго 13 †тригге и прямой выход третьего D†- триггера подключены к вторым входам первого и второго элемен-. тов И-НЕ.

1406584

;,„Запуск

Ux ï

f6

Составитель Н.Зайцев

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич

Корректор М.Васильева

Заказ 3194/44

Тиразк 704 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, ужгород, ул. Проектная, 4