Логарифмический аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1988 года по МПК G06G7/24 

а сл

00 4

HaofipcTedne относится к днтома- тике, вычислительно; и и-змернтельиой технике и может быть испочьзованс для логарифу.нчепког о преооразовання аналоговых Г1нг.;1чин и цифровую форму. Цель изобретения - уменьшение времени преобразования. Эта цель достигается тем, что в первый момент после запуска преобразователя сравниваются пороговое и измеряемое напряжения и в зависимости от результата сравнения, происходит разряд либо RC-фильтра 7, 9, заряженного до измеряемого напряжения, либо второго RC-фильтра 6, 8, заряженного до напряжения порога. Для получения в счетчике 10 значения, пропорционального логарифму измеряемого напряжения, в счетчике 10 предварительно записывается исходное значение, соотрптств тощее напряжению порога, а счет гфоисходит в зависимости от результата сравнений напряжений, либо по вычитающему входу, либо по суммирующему. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. сл

Изобретение относится к устройствам для преобразования формы информации и может быть использовано в автоматике, измерительной и вычислитель- .ной технике.

Цель изобретения - повьппение быстродействия .

На фиг.1 изображена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - структурная схема блока управления; на фиг.З - временные диаграммы.

Логарифмический аналого-цифровой преобразователи содержит два ключа 1 и 2, компаратор 3, блок 4 управления, источник 5 опорного напряжения, два накапливающих конденсатора 6 и 7, два масштабных резистора 8 и 9 и реверсивный счетчик 10. Блок 4 управления содержит два входа 11 и 12, пять выходов 13-17, три D-триггера 18-20, формирователь 21 импульсов, одновиб- ратор 22, два элемента И-НЕ 23 и 24 и генератор 25 опорной частоты.

Преобразователь работает слелующим образом.

Рассмотрим случай, когда измеряемое напряжение V больше напряжения порога V. В исходном состоянии на выходах 13 и 14 блока 4 управления имеется напряжение логической 1, при этом ключи 1 и 2 замкнуты, накап- ливаюгдий конденсатор 7 заряжен до напряжения V,,., а накап тивающий конденсатор 6 - до напряже1 ия V,, от не- точника 5 опорного напряжения. На ны- хоце компаратора 3 и на входе 11 блока 4 управления - напряжение логУ1чег11 11

кои } .

После прихода импульса Запуск на вход 12 блока 4 управления D-трнг- гер 18 устанавливается по выходу Q в состояние логического О, а по выходу Q - в состояние логической 1. Импульс с одновибратора 22 записывает в счетчик 10 исходное число NO fj, и задним фронтом устанавливает О-триггер 19 в сосп ояние О по выходу О. Напряжение логического О с выхода 13 блока 4 управления размыкает ключ 1. Начинается разряд конденсатора 7 по экспоненциальному закону. Одновременно напряжение логической Г на выходе D-триггера 19 разреш --Т прохождение импульсов опор- ной ча -.-оты с генератора 25 ерез злемен И-НЕ 23 на суммирующий вход счетчи а 10. В момент, когда напряжение на конденсаторе 7 становится раяным напряжению V , компаратор 3 перебрасывается в состояние логического О. При этом формирователь импульсов 21 вырабатывает импульс, устанавливающий D-триггер 19 в состояние логической 1 по вь ходу Q, вследствие чего, во-первых, замыкаются ключи 1 и 2, а, во-вторых, прекращается поступление импульсов опорной частоты . на суммирующий вход счетчика 10. В счетчике 10 оказывается записанным число

.,.n - fen 21n V,.

п

Если Vj( Vf,, то процесс преобразования происходит следующим образом. В исходном состоянии на выходе компаратора 3 - напряжение логического О. После поступления импульса Запуск на вход 12 блока 4 управления D-триггер 18 устанавливается в положение логического О по выходу Q. Импульс одновибратора 22 записывает в счетчик 10 значение ,-|illn V и Зстдним фронтом устанавливает D-триггер 20 в состояние логического О по выходу Q. Этим напряжением ключ 2 размыкается, ;i начинается разряд конденсатора 6. Напряжение логической 1 с выхода t| D-триггера 20 разрешает прохождение импульсов опорной частоты с генератора 25 опорной частоты через элемент И-НК 24 на вычитающий вход счетчика И). При достижении напряжением на г -ондснслторе 6 значения V компаратор 3 устанавливается в состояние логнч.- кой l, вследствие этого формировать , 21 вырабатывает им-i пульс, устанавливающий О-триггер 20 в состояние логической 1 по выходу Q. Поступление импульсов на вычитающий вход счетчика 10 прекращается. В счетчике 10 записано число

N-N,-f,,-Mn f,,Cln V,.

X

Максю альное нремя преобразования в случае, когда V - „ , равно: V

- f

1 мзкс v

п

где V маис максимальное значение V. Максимальное время преобразования,

когда V X V,,,

-Г Рт

V;,

V

л WUH

где - минимальное значение V. HaHMeubiiiee максимальное зремя преобможно получить, выбрав иэ

V

t

г маис

-Sin

.,jlr. V. v . X мии

f «ИКС X Ллин

J моче

51П

X ММКС

Формула изобретения

0

5 0 5

30

35

40

ключены к шине нулевого потенциала, информационный вход и выход второго ключа соединены соответственно с входом преобразователя и вторым входом компаратора, пятый выход блока управления подключен к входу управления записью реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с входом задания кода начальных условий преобразователя.

2. Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что блок управления содержит одновибратор, формирователь импульсов, три D-триг- гера, два элемента И-НЕ и генератор опорной частоты, подключенный выходом к первым входам nepioro и второго элементов И-НЕ, D-вход и С-вход первого и-триггера соединены с первьм и вторым входами блока управления, подключенными к входам формирователя импульсов и одновибратора соответственно-, прямой и инверсный выходы первого D-триггера подключены к D-входам второго и третьего D-триггеров, S- входы и С-входы которых соединены соответственно с выходом формирователя импульсов и выходом одновибратора, прямой выход второго D-триггера и инверсный выход третьего D-триггер . является соответственно первым и вторым выходами блока управления, третий , четвертьш и пятый выходы которого соединены г выходами первого, второго элементов Н-НЕ и выходом формирователя импульсов, ииверсньз{ выход второго 1 -триггера и прямой выход третьего D-триггера подключены к вторым входам первого и второго элемен- тов И-НЕ.