Логарифмический аналого-цифровой преобразователь

-2 н 6. 4.ФРОввл. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ САНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ЛОГАРИфИИЧЕСКИЙ АНАЛОГО-ЦИВОЙ ПРКОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может бытьиспольэовано вустройствах информационно-измерительной техники. Целью изобретения является повышение быстродействия, что достигается эа счет изменения коэффициента передачи регулируемого масштабного преобразователя 16 по показательному законуНР и позволяет реализовать метод поразрядного преобразования, результаты которого отражаются в еденном регистре результата 5. 3 иПосле окончания импульса одновибратора 3 первый импульс генератора 1 переключает счетчик 7 и дешифратор 17, подключает через коммутатор 19 первый вход масштабирующего усилителя 20 к выходу буфферного усилителя 18, который повторяет уровень напряжения, записанный на конденсаторе 14. Коэффициенты передачи напряжения К по 50 входам масштабирующего усилителя 20 выбраны согласно формуле к; =,55 - номер входа масштабирующегоусилителя 20, х=1,2,3;- номинальное значение выходного сигнала; где х Изобретение относится к автоматике н вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствам информационно"измерительной техники.Цель изобретения - повышение быст 5родействия.На фиг.1 приведена функциональнаясхема предлагаемого логарифмическогоаналого-цифрового преобразователя;0 на фиг,2 - эпюра выходного напряжения масштабирующего усилителя; на фиг.3 - таблица значений выходного напряжения масштабирующего усилителя соот-. ветствующих приведенной эпюре.Логарифмический аналого-цифровой преобразователь (фиг, 1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементИ 2, одновибратор 3, блок 4 формированияя показательной функции, регистР5 результата, компаратор 6, счетчик7, причем блок 4 формирования показа тельной функции содержит триггер 8, ; пять ключей 9-13, два накапливающих :конденсатора 14 и 15, регулируемый масштабный преобразователь 16, выполненный на дешифраторе 17, буферном усилителе 18, коммутаторе 19 и масштабном усилителе 20, информационныйвход 21 преобразователя, вход 22 запуска преобразователя.Логарифмический аналого-цифровой преобразователь работает следующимобразом.По сигналу "Пуск" одновибратор 3вырабатывает импульс, который замыка"35 ет ключ 9, обнуляет счетчик 7 и ререгистр 5 Результата, устанавливает на прямом выходе триггера 8 уровень логической единицы, =которым замыкаются ключи 10 и 12. постоянная величина,( 1(выбор величиныопределяется требуемой точностью) .Следовательно, после первого импульса генератора 1 на выходе масштабного усилителя 20 напряжениеЭто напряжение сравнивается компаратором 6 с входным сигналом Пз . Второй импульс генератора 1 записывает состояние выхода компаратора 6 в регистре 5 результата, в старшем разряде регистра, В зависимости от состояния компаратора 6 элемент И 2 разрешает или запрещает переключение триггера 8 и тем самым переключение ключей 10, 12 и 11, 13.Если напряжение на выходе масштабирующего усилителя 20 11У , тоЬХ ф на выходе компаратора имеется уровень логической единицы, Тогда элемент. И 2 разрешает переключение триггера 8 и второй импульс генератора 1 опрокидывает триггер 8 и ключи 10 и 12 размыкаются, а ключи 11 и 13 замыкаются. Этот же импульс генератора 1 изменяет состояние счетчика 7 и дешифратор 17 подключает посредством коммутатора 19 второй вход масштабного усилителя 20 к выходу буферного усилителя 18.Допустим, что после первого импульса генератора 1 напряжение на выходе масштабного усилителя 20 11 О. Тогда на выходе компаратора 6 имеется уровень логического нуля, запрещающий прохождение импульсов генератора 1 через элемент И 2. Поэтому второй импульс генератора 1 записывает в старший разряд регистра 5 результата нуль, подключает к выходу буферного усилителя 9 второй вход масштабного усилителя 20, обеспечивающий коэффициент передачи ( . Пон/н скольку состояние триггера 8 при этом не изменилось, то ключи 10 й 12 и далее остаются замкнутыми. Следовательно, к входу буферного усилителя 19 подводится напряжение Б записанное на конденсаторе 14, а на выходе масштабного усилителя 20 напряжениеО,= ОЭто напряжение записывается через ключ 12 на втором конденсаторе 15 и сравнивается компаратором 6 с входным Б . Если Б ) У , то на выходе компаратора 6 имеется уровень логической единицы, который Разрешаетпрохождение импульсов генератора 1 через элемент И 2. Поэтому третий импульс генератора 1 записывает еди" ницу в следующий разряд регистра 5 результата, подключает к выходу бу"5 ферного усилителя третий вход масштабного усилителя 20 и переключает триггер 8. Последний размыкает ключи 10 и 12 и включает ключи 11 и 13. Следовательно, к входу буферного усилителя 18 подведено напряжение 0н/4О,, снимаемое с второго кбнденсатора 15, а выходное напряжение масштабного усилителя 20 153 еМ у06 =Ц , т . е. Ц =0 ф 3;После поступления и импульсов генератора 1 на счетчик 7 напряжение на выходе масштабного усилителя 200=Б,Огде А; - коэффициент, принимающий кв каждом д"такте преобразования значение "1" или "0"в зависимости от состояниякомпаратора 6 "1" или "0"соответственно,При этом в регистре 5 результатазаписано число (двоичное)Е-ф а АФсс 1пропорциональное логарифму входногонапряжения 351, 06 ХЬ = -- 1 оя -- .1 оЯ 11 оИзменение напряжения на выходе масштабного усилителя 20 в процессе преобразования показано на фиг.2.По оси ординат отложены напряжения О 06 и напряжения 0; в д-такте преобразования, а по оси абсцисс отложены такты преобразования с первого по седьмой. На фиг.3 приведена таблица значений напряжений У, на выходе масштабного усилителя 20, .соответствующих эпюре.Как видно из эпюры фиг2), напря жение на выходе масштабного усилителя 20 в 1,3 и 5 тактах преобразования 0, Б 6 и 06 меньше входного 06 .Следовательно; этим тактам соответствует нулевое состояние выхода компаратора 6, коэффициент А также равен нулю и поэтому. в выходном напряжении масштабного усилителя 20, приведенном в таблице для семи тактов преобразования, отсутствуют составляющие/ Н 4 К/Ии, соответствУюшие ко" эффициентам передачи масштабного усилителя 20 по 1,3 и 5-м входам.Логарифмический аналого-цифровой преобразователь существенно повышает быстродействие, поскольку изменение коэффициен.а передачи регулируемого масштабного преобразования 16 по пою(еказательному законупозволило реализовать метод поразрядного преоб-. разования.формула изобретенияЛогарифмический аналого"цифровой преобразователь, содержащий компаратор, подключенный первым входом к информационному входу преобразователя, а вторым входом соединенный с Выходом блока формирования показательной функции, содержащего регулируемый масштабный преобразователь, пять ключей, два накопительных конденсатора и триггер, вход установки в "1" которого соединен с управляющим входом первого ключа, подключенного к входу запуска блока формирования, соединенного с входом одновибратора, вход задания опорного напряжения блока формирования показательной функции подключен к информационному входу первого ключа, выход которого объединен с информационным входом второго ключа и выходом третьего ключа и через первый накопительный конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, выход четвертого ключа объединен с информационным входом пятого ключа и через второй накопительный конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, выходы второго и пятого ключей объединены и подключены к информационному входу регулируемого масштабного преобразователя, информационные входы третьего и четвертого ключей объединены, соединены с выходом блока формирования показательной функции и подключены к выходу регулируемого масштабного преобразовате ля, управляющие входы второго и четвертого ключей объединены и подключены к прямому выходу триггера, управляющие входи третьего и пятого ключей объединены и подключены к инверсному выходу триггера, счетный вход которого соединен с тактовым входом блока,г5 14291 формирования показательной функции, элемент И, вход которого подключен к,выходу генератора тактовых импульс в, счетчик, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен регистр результата, соединенный тактовым входом с выходом генератора тактовых импульсов и;счетным входом счетчика, 10 вход которого подключен к управляюему входу регулируемого масштабного Ц 36преобразователя блока формирования показательной функции, вход обнуления счетчика подключен к выходу одновнбратора и входу обнуления регистра результата, соединенного информационным входомс выходом компаратора и вторым входом элемента И, выход которого подключен к тактовому входу блока формирования показательной функции, вход одновибратора соединен с входом запуска преобразователя.1429136 Фиг Составитель Н.ФирсовМ,Демчи Техред А.Кравчук . Корректор М Д нн те 13035 Про Производственно-полиграфиче Редактор Н,БобкоЗаказ 5128/47В Тираж 704 КИПИ Государст по делам изоб Москва, ЖПодписноео комитета СССРй и открытийушская наб., д, 4 едприятие, г, Ужгород,