Логарифмический аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G06G7/24 

Изобретение относится к устройствам преобразования электрических сиг налов по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Известен логарифмический аналогоцифровой преобразователь, содержащий цепи формирования экспоненциально из меняющегося сигнала,компаратор, ключи 1 . Недостатком устройства является малый динамический диапазон входного сигнала. Наиболее близким к предлагаемому является логарифмический аналого-циф ровой преобразователь, содержащий усилители, компараторы, источники опорных напряжений 2. Однако устройство характеризуется сравнительно низкой точностью преобразования. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Для достижения поставленной цели, в логарифмический ангшого-цифровой преобразователь, содержащий п усилителей, п компараторов, к первому Вхо ду каждого из которых подключен выход соответствующего источника опорного напряжения, вход первого из п усилителей является входом преобразователя, введены п переключателей, первый и второй входы каждого из которых подключены соответственно к входу и выходу соответствующего усилителя, выход каждого из п усилителей подключен к второму входу соответствующего компаратора, выходы ком параторов являются выходами разрядов преобразователя, выход каждого из п компараторов соединен с управляющим входом соответствующего переключате; ;; ля, вход i-ro из п усилителей под Ключен к выходу (i-l)-ro переключа еля. ,, На чертеже изображена функциональ ная схема логарифмического аналогоцифрового преобразователя. Преобразователь содержит источник 1, Ij,..., ,,.., 1 п опорных напря жений, компараторы 2, 22,..., , , 2, усилители 3, Sg,...., 3,... 3 f переключатели 4, j,,. i, 4,..., 4, вход 5 преобразователя, выходы разрядов 6 -J, Sj,. . . , 6,- ,. .. , 6р преобразователя. Логарифмический аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом. Усилитель 3j, компаратор 2-, исто ник 1 опорного напряжения и переклю чатель 4 i образуют ячейку разряда преобразователя. Коэффициент усиления первого усилителя 3. (т.е. в ячейке старшего разряда) максимальный. Минимальный коэффициент усиления имеет последний усилитель Зр (т.е. в ячейке младшего разряда). Коэффициент усиления усилителя 3 в децибеллах определяет шаг квантования. Общий коэффициент усиления принимает значение от 1 до величины, равной произведению коэффициентоэ усиления всех усилителей с шагом, равным коэффициенту усиления последнего усилителя 3,,. Коэффициент усиления усилителя 3 в децибеллах с учетом шага квантования определяется как где п - число усилителей (число разрядов) ; коэффициент усиления усилителя 3 , (младшего разряда). Максимальный коэффициент усиления всех усилителей в децибеллах равен () U). Выражение (2) является и динамическим Диапазоном логарифмического аналого-цифрового преобразователя, так как минимальный коэффициент усиления равен 1. Входной сигнал поступает на вход 5, т.е. на вход первого усилителя 3, усиливается и в компараторе 2 сравнивается с опорным напряжением. Величина опорного напряжения выбирается равной максимальной амплитуде импульсов на входе 5, при которой первый усилитель 3 работает в линейном режиме. Она представляет собой верхнюю границу динамического диапазона. В случае, если напряжение на выходе усилителя 3 меньше напряжения источника 1 опорного напряжения, на выходе компаратора 2 остается напряжение логического нуля и переключатель 4 остается в положении, при котором напряжение с выхода усилителя 3 поступает на вход второго усилителя ЗУ- На выход разряда 6 поступает напряжение логического нуля. Если напряжение на выходе усилителя 3 больше опорного, то на выходе компаратора 2 формируется напряжение логической единицы, которое переключает переключатель 4. Таким образом, на выходах разрядов 6 формируются сигналыj соответствующие логическому нулю или единице, в зависимости от оценки соответствукщим компаратором 2 уровня входного сигнала соответствующего усилителя 3, Величины опорных напряжений источников 1 опорных напряжений одинаковы. После срабатывания последнего компаратора 2„ общий коэффициент усиления равен где Uof,- величина опорного напряжения; напряжение на входе 5. Этот коэффициент, выраженный чер число, установившееся на выходах ра рядов 6,,, Gj,..., 6nr равен где m - число на выходах в десятичной сисхеме. Приравнивая (3) и (4), получше . mctx Предлагаемый логарифмический аналого-цифровой преобразователь по сравнению с прототипом обладает новым качеством - более высокой точностью преобразования.

ЛОГАРИ МШЧЕСКИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВЬй ПРЕОБРАЗОВАВ ЛЬ, содержащий п усилителей,п компараторов, к первому вхс)4у каждого из которых подключен вьосод сЬотаетствуквдего источйика опорного напряжения, вход первого из П усилителей является входом преобразователя, отличаю щи-йс я тем, что с целью повышения точности преобразования, в него введены п переключателей, первый и второй входы каждого иэ KOTojant подключены соответственно к входу и выходу соответствующего усилителя f выход каждого иэ п усилителей подключен к второму входу .соответствующего компаратора, выходы компараторов являются выходами разрядов преобразователя, выход каждого КЗ п компараторов соединен с управляющим входом соответствующего переключателя. Вход 1-го из п усилителей подключен к выходу (f-D-ro переклю-Щ чателя. т § Ot) « &|Т0-гВ .