Логарифмический аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах информационно-измерительной и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение точности и упрощение преобразователя. Это достигается тем, что в преобразователь, содержащий счетчик 7, регистр 8 результата, компаратор 9, блок 2 формирования показательной функции, одновибратор 3, элемент И 5, генератор 1 тактовых импульсов , введены элемент НЕ 4 и элемент 6 задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН (19) (11) (S1) 4 G 06 G 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗ06РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4137763/24-24 (22) 11 ° 08,86 (46) 15.08.89. Бюл. 1(30 (71) Львовский политехнический институт (72) Э.P.Èû÷óäà и Н.В.Яворский (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1157551, кл, С 06 6 7/24, 1981.

Авторское свидетельство СССР .В 1429136, кл. 0 06 G 7/24, 1985., (54) ЛОГАРИФИИЧЕСКИ(1 АНАЛОГО-ЦИФРО-.

ВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

2 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах информационно-измерительной и вычислительной техники. Цель изобретения— повышение точности и упрощение устройства. Это достигается тем, что, в устройство, содержащее счетчик 7, регистр 8 результата, компаратор 9, блок 2 формирования показательной функции, одновибратор 3, элемент

И 5, генератор 1 тактовых импульсов, введены элемент НЕ 4 и элемент 6 задержки. 1 ил.

3 150109

Изобретение относится .к автомати. ке и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах информационно-измерительной и вычисли5 тельной техники.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства.

На чертеже приведена функциональная схема логариФмического аналого- !О цифрового преобразователя, Предлагаемый логарифмический аналого-цифровой преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 формирования показательной !5 функции, одновибратор 3, элемент ..

НЕ 4, элемент И 5, элемент 6 задержки, счетчик 7, регистр 8 результата, компаратор 9, источник 10 опорного напряжения, первый ключ 11, нако- 20 пительный конденсатор 12, буферный усилитель 13, второй ключ 14 и преобразователь 15 напряжение — ток.

Логарифмический аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.

При включении питания компаратор

9 срабатывает, так как в исходном состоянии конденсатор 12 разряжен, и запускает одновибратор 3. Выходным, 30 импульсом одновибратора замыкается первый ключ ll, через который заряжается накопительный конденсатор !2 до уровня опорного напряжения U,. и запрещается посредством элемента 35

НЕ 4 прохождение импульсов генератора 1 на счетчик 7. Задержанный элементом 6 задержки импульс одновибра тора обнуляет счетчик 7, После окончания импульса одновибратора 3 раз- 40 мыкается ключ 11 и на второй вход элемента И 5 подается с элемента НЕ 4 логическая единица, разрешающая прохождение импульсов генератбра 1 через элемент И 5 на счетный вход счетчика 45

7 и управляющий вход второго ключа

14, С каждым импульсом генератора 1 замыкается ключ 14, подключая вы" ход преобразователя 15 напряжение— ток к накопительному конденсатору 12, 50

Конденсатор 12 разряжается током преобразователя 15 в течение интервала времени, равного длительности импульса генератора 1 . В паузе между импульсами генератора 1 конденсатор 12 сохраняет свой заряд, так как ключ

14 разомкнут. Следовательно, с каждым импульсом генератора 1, прошедшим через элемент И 5, напряжение на

7 4 конденсаторе 12 убывает. Когда оно станет равным входному напряжению (коэффициент передачи напряжения буферного усилителя равен единице), срабатывает компаратор 9. Выходной импульс компаратора 9 переписывает результатат преобразования со счетчика 7 в регистр 8, где этот результат хранится до поступления следующего тактового импульса, и запускает одновибратор 3. Далее описанный процесс преобразования повторяется.

Результат преобразования равен числу импульсов и генератора 1, поступивших на счетчик 7 за время от окончания импульса одновибратора 3 до срабатывания компаратора 9:

Uex п = — — - log — ——

log U где

К вЂ” коэффициент преобразования преобразователя 15 напряжение — ток;

t — длительность импульса генератора 1 тактовых импульсов, С вЂ” емкость накопительного конденсатора 12, Существование логарифмической зависимости (I) можно объяснить следующим образом. До начала преобразования накопительный конденсатор 12 заряжен до уровня опорного напряжения !! . После прихода первого импульса генератора 1 на ключ 14 напряжение на конденсаторе 12 уменьшается и становится равным

Kt

U =U -= — (U +U) (2) ! о

1 т.е. U, После второго импульса генератора

1, поступившего на ключ 14, напряжение на конденсаторе 12

U = U — - —, (U2+U ) (3)

2 т.e„U2 = О, .

Аналогично после и ro импульса генератора 1, поступившего на ключ

14, напряжение на накопительном конденсаторе 12 становится равным

v„=- v,(". (4)

Следовательно, число срабатываний ключа 14, равное числу импульсов

Логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий счетчик, регистр результата, компаратор, подключенный первым входом к информационному входу преобразователя, а вторым входом соединенный с выходом блока формирования показательной функции, подключенного входом запуска к выходу одновибратора, а тактовым входом соединенного с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, блок формирования показательной функции содержит после25

Составитель Н.Фирсов

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Борисова

Редактор А,Огар

Заказ 4871/47 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15010 генератора 1, поступивших на счетчик

7 в течение времени от окончания импульса одновибратора 3 до срабатывания компаратора 9, оказывается пропорциональным логарифму входного нап11 ьх

Поскольку в предлагаемом устройстве срабатывания компаратора происходят синхронно с импульсами генера- 10 тора 1, то в нем исключается ошибка от несинхронности. Кроме того, в предлагаемом преобразователе характеристика преобразования во всем диапазоне логарифмична, вследствие чего 15 исключается погрешность аппроксимациие

Формула изобретения

20 довательно соединенные буферный усилитель и преобразователь напряжение— ток, а также источник опорного напряжения, выход которого через последовательно соединенные первый и второй ключи подключен к выходу преобразователя напряжение — ток, общий вывод первого и второго ключей через накопительный конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, а управляющий вход первого ключа соединен с входом запуска блока формирования показательной функции, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности.и упрощения, в него введены элемент НЕ и элемент задержки, выход одновибратора через элемент

НЕ подключен к второму входу элемента И, соединенного выходом со счетным входом счетчика, вход обнуления которого через элемент задержки подключен к выходу одновибратора, а выход счетчика соединен с информационным входом регистра результата,подключенного тактовым входом к выходу компаратора и входу одновибратора, в блоке формирования показательной функции выход первого ключа подклю- чен к входу буферного усилителя,соединенного выходом с выходом блока формирования показательной функции, тактовый вход которого соединен с управляющим входом второго ключа.