Логарифмический аналогоцифровой преобразователь

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ729841 тЮ(23) Приоритет вв делам изооретеиий и открытий(72) Авторы изобретеиия В. М, Чумак, В. Е. Ямный и В. В. Шляхтин Белорусский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет им, В. И, Ленина(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к информаштонно-измерительной технике и может использоваться в цифровых измерителях напряжения,Известны логарифмические аналогоцифровые преобразователи, в которых происходит сравнение входного напряже 5 ния с экспоненциально изменяющимся опорным напряжением, а выходной ход пропорционален времени сравнения этих напряжений 1 .1 О Недостаток этих преобразователейзаключается в сложности их схемы.Наиболее близок к предлагаемомуизобретению преобразователь, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с обшей шиной питанияи через интегрирующий конденсатор подключен к первому входу первого ключа,второй вход которого соединен с выходомоперационного усилителя 21 .Этот преобразователь обладает такжесхемной избыточностью,2Пель изобретения - упрощение устройства.Зто достигается тем, что в логарифмическом аналого-цифровом преобразо-. вателе, содержащем операционный усилитель, инвертируюший вход которого через первый резистор соединен с общейшиной питания черезинтегрирующий конденсатор подключен к первому входу ,первого ключа, второй вход которого соединен с выходом операционного усилителя, входная клемма через второй ключ подключена к неинвертируюшему 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 операционного усилителя подключены к блоку управления и регистрашщ.72На чертеже дана схема предлагаемого устройства.Преобразователь содержит операционный усилитель 1, неинвертирующий входкоторого через входной ключ 2 соединенс входной клеммой 3, а через ключ 4 идополнительный резистор 5 - с клеммой 6источника опорного напряжения, причемточка соединения ключа 4 и дополнительного резистора 5 через резистор 7 подключена к выходу операционного усилителя 1, который в свою очередь черезключ 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 инвертирующемувходу операционного усилителя и резистору 12, подключенному другим концом кобшей шине 10 питания, а выход операционного усилителя 1, и управляющиевходы ключей 2, 4 и 8 подключены кблоку 13 управления и регистрации.В исходном состоянии ключи.2 и 8замкнуты, а ключ 4 разомкнут, Входнойпреобразуемый сигнал на входной клемме 3 через замкнутый ключ 2 поступаетна неинвертируюший вход операционногоусилителя 1. т.е. операционный усилительна этом этапе выполняет роль интегра,тора,В начальный момент на обкладкахконденсатора 11 возникает напряжениеО, В общем случае при изменяюшемьхся входном напряжении и операционномусилителе с характеристиками достаточно близкими к идеальным падение напряжения на резисторе 9 пропорциональноинтегралу от входного напряжения. Напряжение на резисторе 12 повторяетвходное напряжение 0 вх Таким образом, напряжение на конденсаторе пропорционально интегралу от входного аналогового сигнала,По окончании времени интегрированияключи 2 и 8 размыкаются, а ключ 4 замыкается, т,е. в этом случае операцион,ный усилитель выполняет роль элементасравнения напряжений. На неинвертируюший вход поцается опорное напряжениеЦ,;,9841 4с клеммы 6, Резисторы 5 и 7 необходимы для обеспечения релейной характеристики элемента сравнения,Конденсатор 11 начинает разряжаться через резисторы 9 и 12. На инвертирующем входе операционного усилителя 1появляется экспоненциально изменяющееся напряжение.При достижении опорного напря 10 жения Оооперационный усилитель выдает импульс на блок 13 управления ирегистрации, который в свою очередьвырабатывает импульст7=АЬЬдОща,)йгде ь= 11 1; -Да опи выдает цифровой код числа, пропорциональный времени преобразования.Формула изо бретениаЛогарифмический аналого-цифровойпреобразователь, содержащий операционный усилитель, ичвертирующий вход ко 25торого через первый резистор соединенс обшей шиной питания и через интегрирующий конденсатор подключен к первому входу первого ключа, второй входкоторого соединен с выходом операцион 30ного усилителя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения устройства,входная клемма преобразователя черезключ подключена к неинвертирующемувходу операционного усилителя и первомувходу третьего ключа, второй вход кото 35рого через второй резистор подключенк источнику опорного напряженйя и черезтретий резистор к выходу операционногоусилителя, первый вход первого ключачерез четвертый резистор соединен собщей шиной питания, а управляющиевходы ключей и выход операционного усилителя подключены к блоку управленияи регистрации.5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Электроника, 1973,14,с. 57-58.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке2573787/18-21, 17.07.7801 прототип)729841 Составитель Ю. БогданоТехред С. МигайКорректор И, Муска Редактор Л. Гребенников каз 1327/54 илиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 995 ПодписноЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5