Логарифмический аналого-цифровой преобразователь

 

СОЮЗ Г ОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5ц 4 С Об С 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3972469/24-24 (22) 04.11.85 (46) 23.09..88. Бюл. Р 35 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) З.P.Ìû÷óäà и В.П.Лукашевич (53) 681.3 (088.8) (56) Патент Великобритании В 1421736, кл. G 4 G, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 1157551, кл. G 06 G ?/24, 1981 ° (54) (57) 1. ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАЛОГОЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий компаратор, подключенный первым входом к информационному входу преобразователя, а вторым входом соединенный с выходом коммутирующего элемента,информационным входом первого ключевого элемента и через первый накопительный конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, выход компаратора через одновибратор подключен к управляющему входу коммутирующего элемента и счетному входу первого триггера, соединенного прямым выходом с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к управляющему входу первого ключевого элемента, выход первого элемента И подключен к счетному входу счетчика результата, выход первого ключевого элемента соединен с информационным входом второго ключевого. элемента и через второй накопительный конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, соединенной с выходом второго ключевого элемента, генератор тактовых импульсов, подключенный выходом к входу инвертора, информационный вход коммутирующего элемента подключен к выходу источника опорного напряжения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения точности и быстродействия, в него введены второй и третий элементы

И и второй триггер, соединенный счетным входом с выходом инвертора, а прямым и инверсным выходами подключенный к первым входам соответственно второго и третьего элементов И, соединенных вторыми входами с выходом генератора тактовых импульсов, а выходами подключенных к управляющим входам соответственно первого и второго ключевых элементов °

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет сокращения времени заряда первого накопительного конденсатора, коммутирующий элемент содержит операционный усилитель, прямой вход которого является информационным входом коммутирующего элемента, управляющий вход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, а через инвертор подключен к управляющему входу третьего ключа, соединенного информационным входом с информационным входом первого ключа и выходом операционного делителя, подключенного инвертирующим входом к выходам второго и третьего ключей, выход первого ключа соединен с информационным входом второго ключа и выходом ключевого элемента.

1425726

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах информационно-измерительной и вычислительной техники. 5

Цель изобретения . — повышение точности и быстродействия.

На чертеже приведена Функциональная схема логарифмического аналогоцифрового преобразователя. 1О

Логарифмический аналого — цифровой преобразователь содержит компаратор

1, одновибратор 2, генератор 3 тактовых импульсов, инвертор 4, счетчик 5 результата, два триггера 6 и 7, два 15 накопительных конденсатора 8 и 9, три элемента И 10-12, коммутирующий элемент 13 и два ключевых элемента 14 и 15. Коммутирующий элемент 13 содержит инвертор 16, операционный усили- 20 тель 17, три ключа 18-20.

Логарифмический аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.

При включении преобразователя на выходе операционного усилителя 17 появляется импульс, так как в начальный момент напряжение на накопительном конденсаторе 8 равно нулю и меньше входного напряжения. Этот импульс запускает одновибратор 2, выходной импульс которого включает ключи 18 и

19 и опрокидывает триггер 6 в состояние логической "1" на его выходе. Че- 35 рез замкнутый ключ 18 накопительный конденсатор 8 разряжается до уровня напряжения, равного опорному напряже.нию. После окончания импульса одновибратора 2 Размыкаются ключи 18 и

19, а ключ 20 замыкается, и пришедший импульс с элемента И 11 замыкает ключ, подключающий второй накопительный конденсатор 9 к первому накопительному конденсатору 8„ Последний отдает 45 часть, заряда и напряжение на нем понижается. После окончания импульса на управляющем входе ключевого элемента 14 он размыкается и после паузы, достаточной для его размыкания, импульсом с элемента И 12 замыкается ключевой элемент 15, через который происходит разряд накопительного конденсатора 9. Затем после достаточной для размыкания ключевого элемента

15 паузы элемент И 11 опять формирует импульс, включающий ключевой элемент 14, накопительный конденсатор 8 опять отдает часть заряда на1

П

log (ПВх

log

С, где (С + Св !

С вЂ” емкость накопительного кон9 денсатора 9;

С вЂ” емкость накопительного кон8 денсатора 8.

Поскольку в преобразователе уровень напряжения на накопительном конденсаторе 8 полностью воспроизводится во время заряда на инвертирующем входе операционного усилителя 17 посредством замкнутого ключа 19, то при этом имеет место 100Хная отрицательная обратная связь по напряжению, которая уменьшает выходное сопротивление охваченного ею тракта в (1+К) раз. Здесь К— коэффициент передачи напряжения тракта при разомкнутой цепи обратной связи, В нашем случае К совпадает с коэффициентом усиления операционного усилителя 17.

Следовательно, в преобразователе постоянная времени заряда накопительного конденсатора 8 равна (R ÿ + кл ) 08 (, °

1 +.K копительному конденсатору 9. Импулььсами с выходов элементов И 11 и 12 обеспечивается периодическое по,.ключение накопительного конденсатора 9 к накопительному конденсатору

8 и разряд накопительного конденсатора 9, В результате напряжение на накопительном конденсаторе 8 понижается до уровня напряжения на втором входе компаратора 1, т.е. до входного U „ . В момент равенства этих уровней срабатывает компаратор запускает одновибратор 2 и опять начинается заряд накопительного конденсатора 8.

З

Далее процесс заряда †.разряда накопительного конденсатора 8 периодически повторяется. Количество импульсов, поступившее на ключевой элемент .14 и одновременно на счет-чик 5 результата за время разряда накопительного конденсатора 8, пропорционально логарифму входного напряжения з 1425726 сопротивление замкнутого денсатора, в результате чего сущестключа; венно повышено быстродействие. Кроме того, исключено влияние конечного времени срабатывания ключей на дозировку электричества в процессе образования, благодаря чему значительно повышена точность преобразователя. где R„„

R — выходное сопротивление

3 5 операционного усилителя !7, т ° е. намного уменьшена постоянная времени заряда накопительного конСоставитель С.Белоусько

Редактор M.Áëàíàð Техред N.Ìoðãåíòàë

Корректор О.Кравцова

Заказ 4876 Тираж 704 Подписное

В1ППП1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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