Логарифмический аналого-цифровой преобразователь

ОП ИСААКИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социапистицеских Уеспубпии(61) Дополнительное к аат, саид.ву 22) Заявлено 31.12,74 (21) 2091642/2с присоединением заявки1)М. К 1 3/20 03 Гасудврственний комитет Совета йтнннстрав СССР нв делам нэебретеннй н еткрытнй( 54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАЛ уровнями сигнала. В этом случае, применяяизвестный преобтаэователь, нужно нровсстиизмерение ослабления в двух точках, и,гаем, расчетным путем вычислить искомое ослабление. Раздельное измерение и пересчетувеличивают общее время измерения одно опараметра, что уменьшает производительп сттруда,Целью изобретения является повышение;быстродействия и расширение функционал- ных возможностей устройства. Для достиж- Ния поставленной цели счетчик выполнен еверсивным и введены элемент совпадения,инвертор, элемент ИЛИ, два Ы 5 триггера,триггер со счетным входом, дешифратор и.кодируюшее устройство, один вход которогосоединен с источником сигнала управляя шо оКода, второй - с первым выходом децифуа,тора, третий с выходом реверсивного счет-р) чика. Выход кодирующего устройства под,ключен к одному иэ входов реверсивногосчетчикадругой вход которого одкличф,к выходу блока управления, третий - чврс.элемент ИЛИ к выходу блока утрлеи25 ,второму выходу депифратора, тх:,ду бл.,к:,Настоящее изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке приборов с применениемцифрового измерения относительного ослабления между любыми двумя уровнями исследуемого сигнала,Известно устройство, содержащее компаратор, через интегратор подключенный квыходу первого ключа, управляющий входкоторого и управляющий вход интеграторасоединены с выходами блока управления,другой выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, через который источник опорного напряжения подключен к опорному входу компаратора, выходкоторого черед блок управления подключенк управляющему входу элемента И-ИЛИ,,другой вход последнего соединен с выходомгенератора счетных импульсов, а выходподкшочен ко входу счетчика, выход; которого соединен с одним иэ входов блокауправления, Недостатком известного устройсства 1 вляется то, что в ряде случаев во:никает необходимость в измерениях относительного ослабления между любыми двумя ИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬуправления и входу первого ВЗ триггера, второй вход которого подключен к источнику импульсов запуска, инверсный выход - к одному из входов дешифратора, основной выход - к первому входу элемента совпадения, второй вход которого соединен с одним из выходов счетчика, третий вход со входом триггера со счетным входом и через инвертор - с выходом генератора счетных импульсов и одним из входов дешифратора, два 19 других входа которого подключены к выхо- дам триггера со счетным входом.Установочный вход последнего соединен с выходом элемента совпадения и первым входом второго%5 триггера, второй вход 3 которого подключен к третьему выходу дешифратора, инверсный выход - к одному из входов блока управления, а основной - к одному из входов дешифратора.Другой целью изобретения является обес- М печение внутреннего программирования. Для этого в аналого-цифровой преобразователь введены блок формирования сигнала запуска, дополнительный ИЯ триггер, дополнительный элемент совпадения, формирователь и одновибратор, через который источник импульсов запуска соединен совходом блока управления и с одним из входов дополнительного элемента совпадения, другой вход которого подключен к выходу дополнительного 18 триггера, один вход которого соединен через блок формирования сигналов запуска с выходом источника сигнала, разрешающего установку кода, а второй вход через формирователь подключен к выходу дополнительногУ элемента совпадения и входу кодирующего устройства.На фиг. 1 приведена функциональная схема логарифмического аналого-цифрового преоб О разователя, На фиг. 2 и 3 временные диаграммы сигналов в различных точках преобразователя.Логарифмический аналого-цифровой преобразователь содержит ключ 1, инвертор 2, Ж компаратор 3, блок управления 4, реверсивный счетчик 5, ключ 6, генератор счетных импульсоц 7, элемент И-ИЛИ 8, дешифратор 9, инвертор 10, элемент совпадения 11, К 3 триггер 12, триггер со счетным входом 13, кодирующее устройство 14, схему ИЛИ 15,%8 триггер 16, одновибратор 17, элемент совпадения 18, блок формирования сигнала запуска 19, к 3 триггер 20 и формирователь 21, %Преобразователь работает следующим образом. Исследуемый аналоговый сигнал Б поступает на вход ключа 1, В начальный момент, до поступления импульса захаэска Удч все кчючи закрыты и напряжение на выхо- фф де интегратора 2 равно нулю. Импульс запуска 1 фиг. 2, а) поступает на установочный вход%3 триггера 16 и переводит один из его выходов в состояние логической 1". Это напряжение (фиг. 2, б) подается на один из входов элемента совпадения 11. Упомянутый импульс запуска воздействует на блок управления 4, который Открывает ключ 1 и схему И-ИЛИ 8 В результате этого выходное напряжение интегратора 2 не.циает изменяться 1,фиг. 2 в а имлульсы с генератора счетных импульсов 7 через элемент И-ИЛИ 8 поступают на вход реверсивного счетчика 5 (фиг. 2, г), После накОпления счетчиком зядзннОГО числаимпульсов, на е 1 о выходе появляется сигнал логический "1" (фиг. 2, д), который ПО( ТУПЯЕ;Г НЯ ООИН ИЗ ВХОДОВ ЭЛЕМЕНТЯ СОВ, падения 11. При совпадении лог 1:.ческих "1 на ее входах 1 на ОдномО 1 Я 3 триггера 16, на Дрчгом - от счетчика 5, на третьемот ганератора счетных и 1,1 пулт,1 Ов 7 пос тупающих через н 11 вертоо 10) на еде появится логический "0 1,фиг, 2, е), который поступает на установочный вход триггера со счетным входом 13 и переводит его в состояние логической 1 по основному выходу, Зтот же сигнал поступает на установочный вхОДКВ триггера 12 и переводит его основной выход в состояние логической "1" фиг. 2, и).Сигнал с щ 1 верс 11 ого выходя%Я триггера 12 поступает на блок управления 4 и через нее закрываст ключ 1. В интеграторе 2 может быть ис 11 о-ьзован, например, операционный усилитель с г.1 сокам входным сопротчв лением, Это позволит запоминать выходное напряжение инте 1 ратора в течение некоторого интервала времени после закрытияключа 1 (фиг 2, в). Когда на выходе элемента совпадения 11 появятся логический0" (фиг. 2, а),. то на входы дешифратораЙ подаются импульсы: с основного и инверсного выходов триггера 13 фиг, 2, ж, з), сОсновного выходаИЗтриггера 12 (фиг. 2, и),с выхода генератора счетных импульсов 7,причем Одн 11 через инвертор 10 (фиг, 2, к,л), а другой - с инвест.ного выхода триггера 16 (фиг. 2, м),Комбинат.ия упомянутых импульсов постугает на три трехвходовых элемента совпадения И-НЕ, Образующих деыи 4 рятор 9.В результате ня од.лм выходе д ифратора9 появится сигнал логического 0 фиг 2,н), который через элемент ИЛИ 15 переводит в нулевое состояние счетчик, черезблок. управления 4 11 ереклю асчетчик 5на вычитание, а также перенос,ит Р триггерСогТОяНИЕ нэпнчг 1;ОО 1 Ю ИЧВЕрсио.му выхОДу ( фиг, км), Вс 1 еД за БМ 11 ул 1 л.,Омфиг, 2, н), на другом выходе дешифратора 9 появится импульс логического О", который воздействует на кодируюшее устройство 14. В результате в счетчике 5, находящемся в состоянии нуля, записывается код, оп ределяемый внешним управляющим сигналом Ц , а импульс с третьего выхода дешифратора 9 (фиг, 2, р) переводитЮтриггер 12 в состояние логического "О по основюму выходу фиг. 2, и), тем самым за 16 крывая два элемента совпадения дещифратора 9. Сигнал с инверсного выхода%Я триггера 12 (фиг. 2 м), поступая на блок управления 4 своим задним фронтомолре 15 даляет момент открытия элемента И-ИЛИ 3, ключа разрядной цепи конденсатож С интегратора 2, После этого счетные импульсы через элемент ИЛИ-И 8 поступают на вход счетчика 5 а упомянутый конденса. у2 О тор разряжается по экспоненциальному закону фиг, 2, в) до опорного уровняПО.Момент равенства напряжений определяется компаратором 3, выходной сигнал которого через блок управления 4 закрывает элемент И-ИЛИ 8 и поступление импульсов на вход с,етчика 5 прекращается. Конденсатор С еше некоторое времч разряжается, после чего с помощью дополнительного ключа, включенноГО параллельно, полно тью разря жаетсяОдновременно закрывается ключ 6. В результате выходной код счетчика 5 равен разности установленного и полученного в результате измерений кода. Если установ.;енный код соответствует Одному из любых значений измеряемого напряжения, то результат измерения выражает ослабление в дБ иобого значения измеряемого напряжения относительно предварительно выбранного,Для обеспечения внутрекиего программирования устанавливаемый код может быть равен любому из значений выходного кода счетчика 5, Выходной код счетчика после процесса измерения сохраняется до поступления следующего импульса запуска (фиг.3, а), я разрешающий установку кода сигналОр(фиг, 3, б) поступает на блок формирования сигнала запуска 19 и через него устанавливает 28 триггер 2 О в состояние логической 1 (фиГЗ., в). Импульс запус- щ ".3. Уьм. фиг. 3, а) запускает одновибратор 17., выхоцной сигнал которого (.фиг. 3, Г) постпает на один вход элемента совпадения 18 типа И-ЬЕ), а на другой его вход поступает выходной сигнал 23 триггера 2 О фиг. у 3, в) . В результате совпадения на выходе элемента совпадения 1 8 Образуется сиГнал (фиг. 3, и), разрешающий запоминание выходногс;пачения кода счетчика 5 с помощью кодирты,1 эго устройства 1Тот же сигнал 60 своим задним фронтом через формирователь 21 переводит выходной уровень триггера 2 О (фиг. 3, в) в состояние логического "О, тем самым запрещая дальнейшее поступление импульсов одновибратора 17 на кодируюшее устройство 14. В процессе последующего цикла измерения новое значение кода предварительно записывается в счетчике 5 при поступлении импульса (фиг, 2, п) с дешифратора 9. Результат измерения выражает ослабление в дБ измеряемого значения сигнала относительно ранее выбравногэ значения. Этот выбор производится запоминакием выходного кода счетчика 5, соответствующего определенному значению 13 с помощью кодируошего устройства 14Формула изобретения1, Логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий компаратор, через интеграторподключенный к выходу первого ключа, управляюшии вход которого и управляющий вход интегратора соецинены с выходами блока управления, другой выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, через который источник опорного напряжения подключен к опорному входу компаратора, выход которого через блок управленич подк:почен к управляющему входу элемента И-ИЛИ, другой вход последнего соединен с выходом Генератора счет. чых импульсов, а выход подключен ко входу счетчика, выход которого соединен с одним из входов блока управления, о т л ич а ю ш и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей,в нем счетчик выполнен реверсивным и введены элемент совпадения,гчвертор, элемент ИЛИ, дваКЬ триггера, триггер со счетным входом, дешифратор и кодирующее устройство, один вход которого соединен с источником сигнала управляющего кода, второй - с первым выходом дешифратора, третий - с выходом реверсивного счетчика, а выход кодируюшего устройства подключен к одному из входов реверсивного счетчика, другой вход котороГо подключен к выходу блока управления, третий - через элемент ИЛИ к выходу блока упращ 1 ения и второму выходу дешифратора, входу блока управления и входу первого ИЬ триггера второй вход которого подключен к источнику импульсов запуска, инверсный выход - к одному из входов дешифратора основной выход - к первому входу элемента совпадения, второй вход которого соединен с одним из выходов счетчика, третий вход- со входом триггера со счетным входом и через инвертор - с выходом генератора счетных импульсов и одним из входов дешиф ратора, два других входа которого подключе- ны к выходам триггера со счетным .входом установочный вход последнего соединен с выходом элемента совпадения и первым входом второго%8 триггеравторой вход которого подключен к третьему выходу дешиф ратора, инверсный выход - к одному иэ р входов блока управления, а основной выход - к одному из входов дешифратора.2. Преобразователь по п. 1, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью обеспечения внутреннего программирования, в ,б 8него введены блок формирования сигнала запуска, дополнительный%5 триггер, допол;нительный элемент совпадения, формирователь и одновибратор, через который источник импульсов запуска соединен со входом блока управления и с одним иэ входов дополнительного элемента совпадения, другой вход которого.подключен к выходу дополнительного И триггера, один вход которого соединен через блок формирования сигналов запуска ,с выходом источника сигнала, разрешающего установку кода, а второй вход через формирователь подключен к выходу дополнительного элемента совпадения и входу кодирую- щего устройства.1626243 Составитель А, КузнецовРедактор Л, Корсун Техред,АДемьянова КорректорС. Шекмар в СССР Филиал ГПГ Патент, г. Ужгород, ул. Проект Заказ 5148/565 Тираж 1029ЦНИИ ПИ Государственного комитетапо делам изобретений и113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская ПоднисноеСовета Миниоткрытийнабд, 4/5