Логарифмический аналогоцифровой преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t и (l I (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22}Заявлено 18. 10.78 (21) 2675152/18-21 (51)M. Кл.

Н 03 К 13/20 с присоединением заявки №

Гооудорствеииый комитет (23) Приоритет вв делом изооретеиий и открытий (53) УДК681 325 (088.8) Опубликовано 25.04.80. Бюллетень №15

fl,ата опубликования описания 28.04.80 (72) Авторы изобретения

В. М. Чумак, В. Е. Ямный и В. В. Шляхтин

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им, В. И. Ленина (71) Заявитель (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАЛОГО-UH@POBOA ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в цифровых измерителях напряжения, Известны логарифмические аналогоцифровые преобразователи, в которых происходит сравнение входного напряже5 ния с экспоненциально изменяющимся опорным напряжением, а выходной ход пропорционален времени сравнения этих напряжений (1) .

1О

Недостаток этих преобразователей заключается в сложности их схемы.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению преобразователь, содержащий операционный усилитель, инвертируюший вход которого через первый резистор соединен с обшей шиной питания и через интегрирующий конденсатор подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого соединен с выходом операционного усилителя (2) .

Этот преобразователь обладает также схемной избыточностью.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Зто достигается тем, что в логарифмическом аналого-пифровом преобразо-вателе, содержащем операционный усилитель, инвертируюший вход которого через первый резистор соединен с общей шиной . питания через интегрирующий конденсатор подключен к первому входу .первого ключа, второй вход которого соединен с выходом операшюнного усилителя, входная клемма через второй ключ подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя и первому входу третьего ключа, второи вход которого через второй резистор подключен к источнику опорного напряжения и. через третий резистор — к выходу операционного усилителя, первый вход первого ключа через четвертый резистор соединен с обшей шиной питания, а управляющие входы ключей и выход операшюнного усилителя подключены к блоку управления и регистрашти.

72

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Преобразователь содержит операционный. усилитель 1, неинвертируюший вход которого через входной ключ 2 соединен с входной клеммой 3, а через ключ 4 и дополнительный резистор 5 — с клеммой 6 источника опорного напряжения, причем точка соединения ключа 4 и дополнитель-. ного резистора 5 через резистор 7 подключена к выходу операционного усилителя 1, который в свою очередь через ключ 8 и второй дополнительный резистор 9 соединен с обшей шиной 10 питания. Точка соединения ключа 8 и резистора 9 через интегрирующий конденсатор 11 подсоединена к инвертирующему входу операционного усилителя и резисто ру 12, подключенному другим концом к обшей шине 10 питания, а выход операционного усилителя 1, и управляющие входы ключей 2, 4 и 8 подключены к блоку 13 управления и регистрации.

В исходном состоянии ключи.2 и 8 замкнуты, а ключ 4 разомкнут, Входной преобразуемый сигнал на входной клем ме 3 через замкнутый ключ 2 поступает на неинвертируюший вход операционного усилителя 1. т.е. операционный усилитель на этом этапе выполняет роль интегра, тора, В начальный момент на обкладках конденсатора 1 1 возникает напряжение

U, В обшем случае при изменяюшемах. ся входном напряжении и операционном усилителе с характеристиками достаточно близкими к идеальным падение напряжения на резисторе 9 пропорционально интегралу от входного напряжения. Напряжение на резисторе 12 повторяет входное напряжение 0< Таким образом, напряжение на конденсаторе пропорционально интегралу от входного аналогового сигнала, По окончании времени интегрирования ключи 2 и 8 размыкаются, а ключ 4 замыкается, т.е. в этом случае операцион ный усилитель выполняет роль элемента сравнения напряжений. На неинвертируюший вход поцается опорное напряжениеЦ,;, 9841 4 с клеммы 6, Резисторы 5 и 7 необходимы для обеспечения релейной характеристики элемента сравнения, Конденсатор 11 начинает разряжаться через резисторы 9 и 12. На инвертируюшем входе операционного усилителя 1 появляется экспоненциально изменяющееся напряжение.

При достижении опорного напря10 жения Оо„операционный усилитель выдает импульс на блок 13 управления и регистрации, который в свою очередь вырабатывает импульс т

7„= A Ln (S f U „5g) и д "= "i " И й70 а оп и выдает цифровой код числа, пропорциональный времени преобразования.

Формула изо бретениа

Логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий операционный усилитель, инвертируюший вход ко25 торого через первый резистор соединен с обшей шиной питания и через интегрируюший конденсатор подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого соединен с выходом операцион30 ного усилителя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрошения устройства, входная клемма преобразователя через ключ подключена к неинвертируюшему входу операционного усилителя и первому входу третьего ключа, второй вход котоЗБ рого через второй резистор подключен к источнику опорного напряженйя и через третий резистор к выходу операционного усилителя, первый вход первого ключа через четвертый резистор соединен с общей шиной питания, а управляющие входы ключей и выход операционного усилителя подключены к блоку управления и регистрации. (5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электроника, 1973, N 14, с. 57-58.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2573787/18-21, 17.07.78

$0

f прототип) 729841

Составитель Ю. Богданов

Техред С. Мигай . Корректор И Муска

Редактор Л. Гребенникова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1327/54 Тираж 995 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К 35, Раушская наб., д. 4/5