Логарифмический аналого-цифровой преобразователь

(50 4 0 06 С 7/24ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобр тике и выч жет быть и информацио лительной(46) 15.08.89. Бюл. У 30 (71) Львовский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР У 1157551, кл, С 06 О 7/24, 1981.Авторское свидетельство СССР .В 1429136, кл, 0 06 С 7/24, 1985 (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ повышение т ройства, Эт в устройств регистр 8 р блок 2 форм функции, од И 5, генера введены эле держки. 1 и тение относится к автомаслительной технике и мопользовано в устройствахно-измерительной и вычисехники. Цель изобретения -очности и упрощение усто достигается тем, что,о, содержащее счетчик 7,езультата, компаратор 9,ирования показательнойновибратор 3, элементтор 1 тактовых импульсов,мент НЕ 4 и элемент 6 зал.3 150109Изобретение относится к автомати. ке и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах информационно-измерительной и вычисли 5тельной техники.Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства.На чертеже приведена функциональная схема логарифмического аналого- Оцифрового преобразователя,Предлагаемый логарифмический аналого-цифровой преобразователь содер"жит генератор 1 тактовых импульсов,блок 2 Формирования показательной 5функции, одновибратор 3, элементНЕ 4, элемент И 5, элемент 6 задерж"ки, счетчик 7, регистр 8 результата, компаратор 9, источник 10 опорного напряжения, первый ключ 11, накопительный конденсатор 12, буферныйусилитель 13, второй ключ 14 и преобразователь 15 напряжение - ток.Логарифмический аналого-цифровойпреобразователь работает следующимобразом.При включении питания компаратор9 срабатывает, так как в исходномсостоянии конденсатор 12 разряжен,и запускает одновибратор 3. Выходным, 30импульсом одновибратора замыкаетсяпервый ключ 11, через который заряжается накопительный конденсатор 2до уровня опорного напряжения Б,., изапрещается посредством элемента 35НЕ 4 прохождение импульсов генератора 1 на счетчик 7. Задержанный элементом 6 задержки импульс одновибра тора обнуляет счетчик 7. После окончания импульса одновибратора 3 размыкается ключ 11 и на второй входэлемента И 5 подается с элемента НЕ 4логическая единица, разрешающая прохождение импульсов генератбра 1 черезэлемент И 5 на счетный вход счетчика 457 и управляющий вход второго ключа14, С каждым импульсом генератора 1замыкается ключ 14, подключая вы"ход преобразователя 15 напряжение -ток к накопительному конденсатору 12. 50Конденсатор 12 разряжается током преобразователя 15 в течение интервалавремени, равного длительности импульса генератора 1. В паузе между импульсами генератора 1 конденсатор 12сохраняет свой заряд, так как ключ14 разомкнут. Следовательно, с каждым импульсом генератора 1, прошедшим через элемент И 5, напряжение на 7 4конденсаторе 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 п генератора 1, поступивших на счетчик 7 за время от окончания импульса одновибратора 3 до срабатывания компаратора 9:вхи= -- -1 о 1, ---1 ов У, фгдеК - коэффициент преобразованияпреобразователя 15 напряжение - ток;1 - длительность импульса генератора 1 тактовых импульсов;С - емкость накопительного конденсатора 12Существование логарифмической зависимости (1) можно объяснить следующим образом. До начала преобразования накопительный конденсатор 12 заряжен до уровня опорного напряжения 1 . После прихода первого импульса генератора 1 на ключ 14 напряжение на конденсаторе 12 уменьшается и становится равнымт.е. У,После второго импульса генератора 1, поступившего на ключ 14, напряжение на конденсаторе 1211 = О - - - , (У 2+ 0,), (3)2т.е, 12 = О,.Аналогично после и-го импульса генератора 1, поступившего на ключ 14, напряжение на накопительном конденсаторе 12 становится равным(4)Следовательно, число срабатываний ключа 14, равное числу импульсовЛогарифмический 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 после 25 30 Составитель Н.фирсовТехред Л.Олийнык Корректор Н.Борисова Редактор А,Огар Заказ 4871/47 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, 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 напряжения 11 ьхПоскольку в предлагаемом устройстве срабатывания компаратора происходят синхронно с импульсами генера 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 аппроксимации. Формула изобретения20 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, общийвывод первого и второго ключей черезнакопительный конденсатор подключенк шине нулевого потенциала, а управляющий вход первого ключа соединенс входом запуска блока формированияпоказательной функции, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности.и упрощения, в него введены элемент НЕ и элемент задержки,выход одновибратора через элементНЕ подключен к второму входу элемента И, соединенного выходом со счетным входом счетчика, вход обнулениякоторого через элемент задержки подключен к выходу одновибратора, а выход счетчика соединен с информационным входом регистра результата,подключенного тактовым входом к выходукомпаратора и входу одновибратора,в блоке формирования показательнойфункции выход первого ключа подклю-чен к входу буферного усилителя,соединенного выходом с выходом блокаформирования показательной функции,тактовый вход которого соединен суправляющим входом второго ключа.