Аналого-цифровой логарифмический преобразователь

(51) М. Кл,Я 06 3 1/00 Я 06 Я 7/24 Гооударстаеннай комнтет Сомта Мнннотраа СССР по делам нзобретеннй н открытнй(45) Дата опубликования описания 27.05.78(72) Авторы изобретения А. Б, Артамонов, А. Н, Жариков и А. М. Смирнов Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В, И. Ульянова (Ленина)(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1Изобретение относится к вычислительной технике н предназначено для реализациизависимости видаяУ=-К 0 И - егде входные переменные Х 1Хмоделируются напряжениями постояйного тока, авыходная величина 1 представлена в видекода.Преобразователь может найти применение при построении гибридных вычислительных устройств, информационно-измерительных и вычислительных систем и комплексов,в оптических спектральных анализаторах,широко используемых в биохимических и ме-.дицинским исследованиях, а также для построения специализированных вычислителейразличных систем автоматического управпения,Известны аналого-цифровые логарифмические преобразователи, выполненные наоснове развертывающих систем ЦК их достоинствам следует отнести отсутствие методической погрешности просяту.перехода от выходной величины, пред 2ставленной временным интервалом, к коду,которая осуществляется заполнением интер- ввла импульсами с т.следующим их подсчет.том. Однако при работе в широком температурном диапазоне из-за нестабильностиноминалов элементов схемы и частоты вфполняюших импульсов существенно увелнч,вается погрешность работы преобразователФ.Наиболее близким техническим решениенек изобретению является аналого-цифровойлогарифмический преобразователь, содержа.фший операционный усилитель, параллельнокоторому подключены конденсатореблок начальной установки и последовательно соева диненные ключ и масштабный резистор, конепаратор, неинвертируюший вход которого соединен с выходом операционного усилителя,а выход - с входом блока управления н свходом установки нуля триггера, первый а элемент И, два входа которого подключенысоответственно к генератору импульсов ик единичному выходу триггера, и первыйсчетчик, вход которого подсоединен к выходу первого элемента И, а выход являд ется выходом преобразователя 121 .612261 Таким образом, автоматически подбирается значение псстоянной времени интегратора, равное Т и связанное с частотой генератора заполняющих импульсов.Рабочий режим также состоит из двух тактов: такта установки начальных условий15 и такта решения. В первом такте счетчик 12 сбрасывается в нуль, все ключи, кроме ключа 7, размыкаются и на интеграторе блоком начальной установки 5 задается на 20 пряжение Оз, В такте решения триггер 13 устанавливается в единицу, ключи 8 и 9 замыкаются, на вход элемента И 16 поступает сигнал, разрешающий прохождение счетных импульсов на счетчик 12. Нв выхо 25 де интегратора формируется напряжение-У 6".В момент равенства. входоных напряжений компаратор 2 вырабатывает импульс, сбрасыввюший триггер 13 в нульг и заканчивающий тем самым подсчет импульсов в счетчике 12. При этом интервал времени фй от начала такта решения до момента срабатывания компаратора 2 определяется иэ уравнения.При этом выходной код счетчика 12 равенфг "= - о2" Ю и 1 юг Т О цКак видно, в последнее выражение для М не входят величины 1, и Чо . Следовательно, их разброс и нестабильность не приводят к появлению погрешности работы15 логарифмического преобразователя.Экспериментальное исследование преобразователя подтвердило его работоспособность и показало, что воспроизводимая ло 50 гарифмическая зависимость при использовании современной элементной базы может 5 ыть реализована с погрешностью не боо атее 0,1% в диапазоне температур+60 С при времени преобразования 1 тС . откуда 2. Полупроводниковые кодируюшие идекодируюшие преобразователи, под ред,Смолова В. Б. и Смирнова Н. А., Л.,Энергия, 1967, с. 171-176. мыкания в рабочем режиме ключа 7 входная проводимость У - увеличивается наприращение, равное приращению постояннойвремени интегратора бформула изобретения Аналого-цифровой логарифмический,преобразователь, содержащий операционный усилитель, параллельно которому подключены конденсатор, блок начальной установки и последовательно соединенные ключ и масштабный резистор, компвратор, неннвертируюший вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход - с входом блока управления и с входом установкИ нуля триггера, первый элемент И, два входа которого подключены соответственно к генератору импульсов и к единичному выходу триггера, и первый счетчик, вход которого подсоединен к выходу первого элемента И, а выход является еыходом преобразователя,отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, он содержит второй счетчик с подключенным к его выходам цифровым управляемым резистором, элемент НЕ, второй элемент И н четыре дополнительных ключа, два из которых включены между общим выводом масштабного резистора и основного ключа и соответственно между входом опорного напряжения преобразователя и входом цифрового управляемого резистора, а два других - между инвертируюшим входом компаратора и соответствейно между инФормационным входом преобразователя и.шиной нулевого потенциала, входвторого счетчика подключен к выходу второго элемента И, три входа которого соединены соответственно с генератором импульсов, с единичным выходом триггера и через элемент НЕ с выходом блока управления игтретьим входом первого элемента И, выход цифрового управляемого резистора подключен к входу операционного усилителя, управляющие входы ключей подсоединены к соответствующим выходам блока упрввле ния. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1; Патент франции Мо 2170198,кл. С 06 6 7/24, 1973.Подписное а Совета Министров СССР ий и открытий ущскаа наб., д. 4/5рственного комитет по делам иэобрете Москва, Ж 35, Ра атент, г, Ужгород, ул. Проектная Составители А. МасловТехред 3. Чужик Корректор Л, Небола