Логарифмический аналого-цифровойпреобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО1аСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

,824435

Сеюз Советских

Сециаииетмчееких

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву с (22) Заявлено 02.07,79 (21) 2789470/18-21 (51)М. Кл.

Н 03 К 13/20 с присоединением заявки,ре(23) Приоритет

1Ъвуддрстевввй кемнтвт

СССР до девам взебретеивв в втхрмтвй. Опубликовано 23.04.81. Бюллетень РЙ 15

Дата опубликоваиия описания 25.04,81 (53) УДК 681.325 (088. 8) фс у <„. 1 Дь

В. M. Чумак, В. Е. Ямный н В. В. йляхт Й ":;.-,, "О (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного государственный университет им. В. И., (71) Заявитель (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАПОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может" быть использовано в цифровых измерителях напряжения, работающих в широком динамическом диапазоне.

Известен логарифмический аналогоцифровой преобразователь, содержащий операционный усилитель, интегрирующий конденсатор, компаратор, ключевые элементы, блок управления и ре-. гистрации Я .

Недостатком данного устройства является низкая точность преобразования, вызванная влиянием величины сопротивления ключевого элемента, l$ включенного в цепь разряда. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого через первый ключ соединен со входной шиной и через второй ключ и первый резистор — с вы2 ходом источника опорного напряжения, второй резистор, включенный между выходом второго ключа и выходом операционного усилителя, к которому через третий ключ подключен первый вывод конденсатора и третьего резис- . тора, второй вывод конденсатора соединен с первым выводом четвертого резистора, выход операционного усилителя и управляющие входы ключей соединены с выходами блока управления и регистрации 2 .

Недостатком устройства является ограничение динамического диагазо= на, вызвванное тем, что при разряде йнтегрирующего конденсатора напряжение делится на две части (в цепи разряда последовательно соединены два резисторф только одна нз которых подводится к компаратору. А так как динамический диапазон равен отношению максимального напряжения, подводимого к компаратору, к величине порога компаратора, то при пос824435 тоянном пороге компаратора динамический диапазон устройства меньше динамического диапазона напряжения, которое запоминается на конденсаторе в процессе интегрирования..

Следует также отметить, что постоянная времени разряда этого усть ройства Р03 больше постоянной вреи мени интегрирования с„„т,поэтому время преобразования устройства большое что уменьшает быстродейст1 вне преобразователя.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона и повышение быс тр од ейс твия лог арифмическ ого аналого-.цифрового преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого через первый ключ соединен со входной шиной и через второй ключ и первый резистор — с выходом источника опорного напряжения, второй резистор, включенный между выходом. второго ключа и выходом операционного усилителя, к которому через третий ключ подключен первый вывод конденсатора и третьего резистора, второй вывод конденсатора соединен с первым выводом четвертого резистора, выход операционнрго усилителя и управляющие входы ключей соединены с входом и выхоцами блока управления и регистрации, введены дополнительный операционный усилитель, дополнительные резисторы и дополнительные ключи, через первый из которых второй вывод конденсатора соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и выходом второго дополнительного ключа, вход которого соединен с выходом дополнительного операционного усилителя и первым выводом первого дополнительного резистора, второй вывод которого соединен со вторым выводом третьего резистора и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен ко второму выводу четвертого резистора и первому выводу второго дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, а управляющие входы дополнительных кл ключей соединены с выходами блока управления и регистрации. Принципиальная схема аналогоцифрового преобразователя приведена на чер теже.

Преобразователь содержит ключевые. элементы 1-5, входную шику 6, операционный усилитель 7, интегрирующий конденсатор 8, блок 9 управления и регистрации, источник 10 опорного напряжения, резисторы 11 и 12, дифференциальный усилитель 13,. который содержит резисторы 14,15, 16 и 17 и операционный усилитель 18. 0 Логарифмический АЦП работает следующим образом.

На этапе интегрирования ключевые элементы 1,2 и 3 замкнуты, а ключевые элементы 4 и 5 разомкнуты, Напряжение с входной шины 6 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 7, в цепи обратной связи которого включен интегрирующий конденсатор 8. Постоянная времени интегрирования 7 „. определяется величиной емкости С и величинами . с опр отивлений р езис тор ов 14 и 15.

В режиме преобразования ключевые элементы 1,2 и 3 разомкнуты, а ключевые элементы 5 и 4 замкнуты, и на входы операционного усилителя 7, который на данном этапе выполняет роль компаратора, подается постоянное напряжение источника 10 опорного напряжения и изменяющееся по экспонен30 циальному закону напряжение, вызванное разрядом интегрирующего конденсатора 8 через резисторы 14 и 16, причем выходы резисторов 14 и 16 замыкаются операционным усилителем 18, 35 на выходе которого и появляется указанное экспоненциальное напряжение разряда конденсатора 8, причем постоянная времени g p разряда равна

t,P=L" 14+ Й1Ь1С,Можно всегда выбрать

40 зйачение резистора 16 таким что поУ стоянная времени разряда конденсатора p меньше постоянной времени ин-, тегрирования 4,.Тем самым можно уменьшить время преобразования, т..е.

43 увеличить быстродействие преобразователя.

В связи с тем, что интегрирующий конденсатор 8. приложен ко входам дифференциального усилителя 13, то 30 изменяющееся напряжение на выходе дифференциального усилителя пропор- ционально напряжению на выходах конденсатора 8, т. е. в процессе разряда используется все напряжение, 53 накопленное на конденсаторе 8. формула изобретения

Логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий операИсточники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1. "Электроника", 1973, с.57-58.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2675152/21, кл. Н 03 К )3/20, 1978(прототип), ff 1д

5,82443 ционный усилитель, неинвертирующий вход которого через первый ключ соединен со входной шиной и через вто" р ой ключ и первый резистор — с выходом источника опорного напряжения, второй резистор, включенный между выходом второго ключа и выходом операционного усилителя, к которому через третий ключ подключен первый вывод конденсатора и третьего ре- 10 зистора, второй вывод конденсатора соединен с первым выводом четвертого резистора, выход операционного усилителя и управляющие входы ключей соединены с входом и выходами блока iS управления и регистрации о т л н1 ч а ю шийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения быстродействия, в него введены дополнительный операционный усилитель, дополнительные резисторы и дополнительные ключи, через первый иэ которых второй вывод конденсатора соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и выходом второго дополнительного ключа, вход которого соединен с выходом дополнительного операционного усипителя и первым Выводом первого.дополнительного резистора, второй вывод которого соедииен со вторым выводом третьего резистора и с инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен ко второму выводу четвертого резистора и первому выводу второго дополнительного езистора,второй вывод которого соединен с общей шиной,а управляющие входы дополнительных ключей соединены с выходами блока управления и регистрации.

ВНИИПИ Заказ 2148/82

Тираж 988 Подписное

Филиал ППП "Патент г.ужгород,ул.Проектная,4

Логарифмический аналого-цифровойпреобразователь Логарифмический аналого-цифровойпреобразователь Логарифмический аналого-цифровойпреобразователь 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и системах управлениях

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано в качестве источника импульсного электропитания различных электрофизических установок

Изобретение относится к устройствам цифровой автоматики и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, вычислительных устройствах, устройствах связи различных отраслей техники

Таймер // 2103808
Изобретение относится к устройствам отсчета времени и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, в вычислительных устройств, устройствах связи различных отраслей техники

Изобретение относится к области электротехники, в частности к области генерирования электрических импульсов с использованием трансформаторов

Изобретение относится к импульскной технике

Изобретение относится к области импульсной техники

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах, работающих в частотном режиме, а также при разработке источников коротких высоковольтных импульсов

Изобретение относится к электротехнике и электронике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, для питания электроприводов и т.д
Наверх