Логарифмический аналого-цифровой функциональный преобразователь

(11) 62 Я) О ополнительиое аявлено 11.03 т, свид.ву1) 2461457/18 5 7/24 арисоеднненнем заявка Рй -(23) Прнореетет ооудерстееииый комитет Совета Миииотроа СССР ио делам иэаоретеиий и открытий(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРБОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к области аналого-цифровой вычислительной техники.Известен аналого-цифровой преобразователь ), содержащий блок линейного цнфро-аналогового преобразования, блок сравнения, реверсивный счетчик, блок управления реверсивцым счетчиком и элемент, воспроизводящий зону нечувствительности,Его недостатком являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью воспроизведения нелинейных функций,Наиболее, близким техническим решением к изобретению является логарифмический аналого-цифровой функциональный преобразователь 2), содержащий блок нелинейного цифроаналогового преобразования, блок сравнения, первый вход которого является входом функционального преобразователя, а второй вход подключен к выходу блока нелинейного цифроаналогового преобразования, реверсивцый счетчик, выходы которого подключены к цифровым входам блока нелинейного цифроаналогового преобразования и одновременно являются выходами функционального преобразователя, нуль-орган, вход которого подключен к выходу блока1 сравнения, а первый и второй выходы - соответственно ко входам управлецня слокенцем и вычитанием реверсивного счетчика, блок преобразования напряжения в частоту, выход которого подключен к счетному входу 5реверсивного счетчика.Недостатком такого функциональногопреобразователя является постоянная зона нечувствительности для входного сигнала во всем диапазоне его изменения, что заставляет идти на компромисс между точностью о и устойчивостью работы устройства в заданном диапазоне изменения входного сигнала,Предложенный логарифмический цифроаналоговый функциональный преобразователь с целью повышения точности и устойчивости работы содержит блок выделения модуля с регулируемой зоной нечувствительности, выход которого подключен ко входу блока преобразования напряжения в частоту, информационный вход - к выходу блока сравнения, а вход управления шириной зоны нечувствительности - ко входу функционального преобразователя.Структурная схема логарифмического цифро-аналогового функционального преобразователя нриведеца на чертеже:25 Формула изобретения Преобразователь содержит блок сравнения 1, блок нелинейного цифроаналогового преобразования 2, блок выделения модуля с регулируемой зоной нечувствительности 3, блок преобразования напряжения в частоту 4, нуль-орган 5 и реверсивный счетчик 6.Преобразователь работает следующим образом,Входное напряжение.ОЬ преобразователя подается на первый вход блока сравнения 1. На второй его вход подается выходное напряжение блока 8О=О, 1 О,"где Оо - опорное напрчжение;1 - код на выходах счетчика 6, Разность напряжений ОЬ - О) усиливается усилителем блока сравнения 1 в К раз. Выходное напряжение блока сравнения 1+ дО= К(Оа - О)подается на вход блока выделения модуля с регулируемой зоной нечувствительности, который управляет блоком 4, и на нуль-орган 5 Нуль-орган 5 в зависимости от знака выходного напряжения блока сравнения 1 + аО дает счетчику 6 команду на сложение или вычитание импульсов с выхода блока 4. При работе счетчика 6 выходное напряжение блока 2 изменяется таким образом, чтобы свести разность ЛО к нулю. При ЬО=О выходной код счетчика 6 М должен быть пропорционален 1 дО, Для обеспечения устойчивости функционального преобразователя сигнал ( ЬМ поступает на вход блока 4 через элемент воспроизведения зоны нечувствительности, входящий в блок 3.Если величина +. ЬО попадает в пределы зоны нечувствительности, то на выходе блока 4 импульсы отсутствуют, если ЛО;10 то блок 4 генерирует импульсы, частота 1 которых пропорциональна величине Ь О, что позволяет быстро скомпенсировать большие разности между О, и О.С целью повышения точности и устойчивости работы в предлагаемом преобразова. теле зона нечувствительности зависит от величины входного напр;. (ения О 6. Для боль ших значений О, кру 1.,;на логарифмической функции большая и блок 3 автоматически снижает чувствительность (т. е. зона нечувствительности увеличивается). При умень шении входного напряжения крутизна функции уменьшается, и чувствительность должна возрастать.Автоматическая регулировка зоны нечувствительности в предлагаемом преобразователе достигается тем, что входное напряжение подается не только в блок сравнения 1, но и в блок 3.Таким образом, пороги срабатывания каналов становятся зависимыми от величины входного напряжения, что повышает точность, стабильность и устойчивость работы предложенного функционального преобразователя по сравнению с прототипом. 30 35 40 45 50 55 Поскольку в прототипе зона нечувстви тельности фиксирована, то выбрав ширину зоны нечувствительности, исходя из обеспе- чения точности и устойчивости работы для малых значений входных напряжений, получим функциональный преобразователь, который при больших входных сигналах не может перейти в статистический режим и будет все время колебаться между соседними кодами счетчика. В противном случае работа функционального преобразователя будет устойчивой при больших напряжениях, но преобразователь будет работать с большими ошибками в области малых входных г)апряжений, так как для этого участка логарифмической функции зона нечувствительности должна быть уже.В предложенном преобразователе этот недостаток исключен, Он позволяет повысить точность отсчета десятичного логарифма входного напряжения и может быть использован при создании прецизионных логарифмических вольтметров постоянного тока,Логарифмический аналого-цифровой функциональный преобразователь, содержашииблок нелинейного цифроаналогового преобразования, блок сравнения, первый вход которого является входом функциональногопреобразователя, а второй вход подключенк выходу блока нелинейного цифроаналогового преобразования, реверсивный счетчиквыходы которого подключены к цифровымвходам блока нелинейного цифроаналогового преобразования и являются выходамифункционального преобразователя, нуль-орган, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а первый и второйвыходы - соответственно ко входам управления сложением и вычитанием реверсивногосчетчика, блок преобразования напряженияв частоту, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, отлггчаюшийся тем, что, с целью повышения точности и устойчивости работы, он содержитблок выделения модуля с регулируемой зоной нечувствительности, выход которого подключен ко входу блока преобразования напряжения в частоту, информационный входк выходу блока сравнения, а вход управления шириной зоны нечувствительности - ковходу функционального поеобразователя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Преобразование информации в аналого-цифровых вычислительных устроиствах исистемах . Под ред, Г М. Петрова, М.,Мацгиностроение, 1973, с. 184.2. Патент США М 3590366,кл. 323 - 74, 1971,Филиа Рсдактор Л У Заказ 4913/46 Государственн по делам 035, Москва,ППП Пате, г. Ужгород рректор Н. Тупиодпнсноетров СССР а Минис кр ытий наб., д. л. Прое