Аналого-цифровой функциональныйпреобразователь

ности и зарядный резистор, вход переключателя полярности соединен спервым входом преобразователя, выход переключателя полярности подключен ко входу первого ключевогоэлемента и через второй ключевойэлемент присоединен ко входу опера"ционного усилителя, выход которого через третий ключевой элементподключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединенсо вторым входом преобразователя,первый вход компаратора через зарядный резистор присоединен к шине нулевого потенциала, управляющий входпереключателя полярности подключенк третьему выходу блока управления;причем блок управления содержит первый и второй триггеры, инвертор,элемент И, блок выделения импульсаустановки и элемент задержки,выход первого триггера является третьим выходом блока управления и соединен е первым входом блока выделе- .ния импульса установки, второй входкоторого подключен к первому входу.первого триггера и является первымвходом блока управления, третийвход блока выделения импульса установки присоединен.к входу инвертора,первому входу элемента И и являетсявторым входом блока управления, второй вход первого триггера подключенко входу элемента задержки и является третьим входом блока управления, выход элемента задержки соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого присоединен к выходу блока выделения импульса установки, выходы инвертора иэлемента И являются соответственно первым и вторым выходами блока управления.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого аналогоцифрового функционального преобразователя.Устройство содержит переключатель1 полярности, масштабный резистор 2,блок 3 .установки начальных условий, накопительный конденсатор 4,операционный усилитель 5, первыйб, второй 7 и третий 8 ключевыеэлементы, зарядный резистор 9,компаратор 10, шина 11 нулевогопотенциала, счетчик 12, элементИ 13, триггер 14, генератор 15 импульсов,первый 16 и второй 17 входы преобразователя, вход 18 управления режимом преобразователя, вход 19 запуска преобразователя, выход 20преобразователя, блок 21 управления,первый триггер 22, блок 23 выделения импульса установки, элемент 24задержки,. второй триггер 25, инвертор 26 и элемент И 27,Аналого-цифровой функциональныйпреобразователь работает следующимобразом,В начале цикла преобразованиявыходное напряжение компаратора 10определяется знаком напряжения навтором входе 17 преобразователя,первый б и третий 8 ключеные элементы замкнуты, а второй ключевойэлемент 7 разомкнут вследствие сигналов, поступающих с выходов инвертора 2 б и элемента И 27 блока 21 управления,Переключатель 1 полярности сигналом с выхода первого триггера 22блока 21 управления устанавливаетсяв состояние, при котором компенсирующее напряжение, подаваемое на первый вход компаратора 10 имеет поляр 45 ность, совпадающую с напряжением навтором входе компаратора 10.В момент запуска напряжение нанакопительном конденсаторе 4 равнонулю и на выходе третьего ключевого20 элемента 8 Формируется линейно изменяющееся напряжение:О, = К 0 сгде К - кОэффициент пройорциональности25 П - напряжение на первом входе 16 преобразователя;с - текущее время.Одновременно открывается. элементИ 13 и 12 счетчиком начинается счетимпульсов, подаваемых от генератора15 импульсов. Когда напряженке на выходе третьего.ключевого элемента 8,определяемое выражением (1), сравнивается с напряжением на второмвходе 17 преобразователя, срабатывает компаратор 10 и сигнал, сформированный на его выходе, через триггер 14 останавливает счетчик 12.Момент времени, закодированный всчетчике 12, пропорционален отноше 40 нию напряжений на втором 17 и первом 16 входах преобразователя:=К - ,.(2)1.,Х (,)где К - кОэффициент пропорциональ 45 ностиО - напряжение на втором входе217 преобразователя.По сигналу на входе 18 управления режимом преобразователя блок50 21 управления формирует напряжения,ПО КЬторыМ размыкаются Цервый б, второй 7 и третий 8 ключевые элементы,При этом накопительный конденсатор4 разряжен и напряжение на зарядном"55 резисторе 9 равно нулю. Положениепереключателя 1 полярности определяется состоянием компаратора 10:, напервый вход которого поступает нап ряжение со второговхода 17 преобразователя,По сигналу на входе запуска 19преобразователя замыкается второйключевой элемент 7 и на зарядномрезисторе 9 формируется напряжение:где Т - постоянная времени цепи - .накопительный конденсатор 4, зарядный резистор 9.В момент сравнения напряжений, действующих на первом и втором вхо.- дах компаратора 10, на его выходе формируется сигнал, останавливающий работу счетчика 12.Момент времени, закодированный в счетчике 12, пропорционален лога-. рифму отношения напряжений, действующих на первом 16 и втором. 17 входах преобразователя:Т =к Ь(4).й ъгде Ка - коэффициент пропорциональностиТаким образом, предлагаемый аналого-цифровой функциональный преобразователь кроме выполнения операции логарифмирования отношения напряжений, может выполнять операцию деления напряжений, .т,е. посравнению с известным обладает более широкими функциональными возможностями. 0 Формула изобретения1. Аналого-цифровой функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, компаратор, на- ЗОкопительный конденсатор, блок установки начальных условий, первый, второй и третий ключевые элементы,масштабный резистор, блок управления, триггер, элемент И, генератор 35импульсов и счетчик, выход которого является выходом .преобразователя,причем выход первого ключевого элемента через масштабный резистор соединен со входом операционного усили Отеля, вход операционного усилителячерез параллельно включенные накопительный конденсатор и.блок установки начальных условий присоединенк первому входу компаратора, выходкоторого подключен к первому входублока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и третьего ключевых элементов второй выход блока управления подключен к управляющему входу 0второго ключевого элемента, второйи третий входы блока управления соединены соответственно со входом управления режимом й входом запускапреобразователя., выход компаратора Ячерез соединенные последовательно триггер и элемент И подключен ко входу счетчика, ко второму входу элемента И присоединен выход генератораимпульсов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения Функциональных возможностей за счет выполнения операции деления, в него введены переключатель полярности и зарядный резистор, вход переключателяполярности соединен с первым входомпреобразователя, выход переключателяполярности подключен ко входу первого ключевого элемента и через второй ключевой элемент присоединен ковходу операционного усилителя, выход которого через третий ключевойэлемент подключен к первому входукомпаратора, второй вход которогосоецинен со вторым входом преобразователя, первый вход компараторачерез зарядпый резистор присоединенк шине нулевого потенциала, управляющий вход переключателя полярностиподключен к третьему выходу блокауправления.2. Преобразователь по п. 1, .о;.тл и ч а ю щ и й с я тем, что блокуправления содержит первый и второйтриггеры, инвертор, элемент И, блоквыделения импульса установки и элемент задержки, выход первого триггера является третьим выходом блока управления и соединен с первымвхоцом блока выделения импульсаустановки, второй вход которогоподключен к первому входу первоготриггера и является первым входомблока управления, третий вход блока выделения импульса установкиприсоединен к входу инвертора, первому входу элемента И и являетсявторым входом блока управления,второй вход первого триггера подключен ко входу элемента задержкии является третьим входом блокауправления, выход элемента задержки,соединен с первым входом второготриггера, второй вход которого присоединен к выходу блока выделенияимпульса установки, выходы инвертора и элемента И являются соответственно первым и вторым выходамиблока управления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии Р 49-12779,кл. 97/8/ В 12, опублик. 1974.. 2. Авторское свидетельство СССРР 612261, кл. 6 06 6 7/24, 1976Составитель О. ОтрадновРедакто Т. К г ышева Тех ед Е.Гав илещкоКо екто О. Билаз Зака лиал ППП Патент , г, Ужгород,.ул. Проектная, 4 10061/71 Тираж 756 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и отк 113035, Москва Ж. Раушска