Логарифмический аналого-цифровойпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06G7/24 

(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАЛОГО-ЛИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

к а .опорного напряжения и с вторым вхоом первого компаратора, подключенноо выходом к первому входу блока управения, соединенного вторым входом с ыходом второго компаратора, второй вход оторого подключен к выходу первого упавляемого переключателя С ЗНедостатком известного преобразователя является невысокая точность логарифмического аналого-цифрового преобра- ю зования.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, то в логарифмический аналого-цифровой jj реобразователь, содержащий управляемый переключатель, подключенный первым сигальным входом к шине ввода входного сигнала, вторым сигнальным входом - к шине опорного напряжения, а управляю- - 20 щими входами - к первому и второму выходам блока управления, соединенным с входами управления реверсом реверсивного счетчика результата, соединенного счетным входом с выходом ключа, сигнальный 25 вход которого подключен к выходу преобразователя напряжение - частота, а управляющий вход - к третьему вьгходу блока управления, соединенного четвертым выходом с входом управления считы- зо ванием регистра памяти, подключенного информационным входом к цифровому реверсивного счетчика результата, дополнительно введены формирователь экспоненциального .напряжения, ана- 35 логовый запоминающий элемент, преоЬразователь код- временной интервал и формирователь импульсов, соединенный входом с шиной напряжения питающей сети, а выходом - с входом блока управле- 4о ния, подключенного пятым выходом к установочному входу регистра памяти, а шестым выходом - к входу обнуления аналогового запоминающего элемента, выход которого соединен с входом преоб- 45 разователя напряжение - частота, а сигнальный вход - с выходом формирователя экспоненциального напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу управляемого переключателя, а управляющим 50 входом - к выходу преобразователя код временной интервал, соединенного входом . с выходом регистра памяти.

При этом блок управления содержит элементы И, элемент ИЛИ-НЕ и счетчик, счетный вход первого разряда которого является входом блока управления и соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ,

нулевой выход первого разряда подклю.г чен к первым входам первого и второго элементов И, единичный выход первого разряда счетчика является третьим выходом блока управления и соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является шестым выходом блока управления, а установочный вход первого разряда счетчика подключен к выходу третьего элемента И, соединенного входами с единичными выходами всех разрядов счетчика, кроме первого разряда, причем нулевой выход второго разряд счетчика является первым выходом блока управления и подключен ко второму входу первого элемента И, выход которого является -пятым выходом блока управления, а единичный выход второго разряда счетчика является вторьш выходом блока управления и соединен со вторым входом второго элем«1та И, выход которого является четвертым выходом блока управления.

На чертеже изображена блок-схема логарифмического аналого-цифрового

преобразователя. I

Преобразователь содержит управляемый переключатель I, подключенный первым сигнальным входом к шине ввода входного сигнала, вторым сигнальным входом. к шине опорного напряжения, а управляющими входами - к первому и второму выходам блока 2 управления и входом управления реверсом реверсивного счетчика 3 результата. Счетчик 3 соединен счетным входом с выходом ключа 4, сигнальный вход которого подключен к выходу преобразователя 5 напряжение - частота, а управляющий вход - к третьему выходу блока 2 управления. Блок 2 соединен четвертым выходом с входом управления считыванием регистра 6 памяти, подключенного информационным входом к цифровому выходу счетчика 3 выходом к входу преобразователя 7 код - временн интервал, а установочным входом - к пятому выходу блока 2 управления. Блок 2 управления подключен входом через формирователь 8 импульсов к шине напряжения питающей сети, а шестым выходом к входу обнуления аналогового запоминающего элету1ента 9. Элемент 9 соединен выходом с входом преобразователя 5 напряжение - частота, а сигнальным входом - с выходом формирователя Ю экспоненциального напряжения. Формирователь 10 подключен сигнальным входом к выходу переключателя I, а управляю58щим входом - к выходу преобразоваге- ля 7 код - вре1менной интервал. Блок 2 управления содержит элемент ИЛИ-НЕ II элементы И 12-14 и счетчик 15,-счетный вход первого разряда которого является входом блока 2 и соединен с .первым входом элеме1та ИЛИ-НЕ It, нулевой выход первого разряда подключен к первым входам первого и второго элементов И 12 и 13, единичный выход первого разряда является третьим выходом блока 2 и соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ II, выход которого является шестым выходом блока 2, а установочный вход первого разряда подключен к выходу третьего элемента И 14 Входы элемента И 14 соединены с единичными выходами всех разрядов счетчика 15, кроме первого разряда. Нулевой выход второго разряда счетчика 15 является первым выходом блока 2 и соединен со вторым входом первого элемента И 12. выход которого является пятым выходом блока 2. Единичный выход вто-. рого разряда счетчика 15, являющийся вторым выходом блокд 2, подключен ко второму входу второго элемента И 13, выход которого является четвертым выходрм блока 2. Логарифмический аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом. Сигналом Запуск все узлы приводят ся в исходное состояние. Формирователь 8 начинает вьфабатывать импульсы, соот ветствующие периоду напряжения питающей сети, аналоговый запоминающий элемент 9 сигналом с шестого выхода блока 2 (выхода элемента ИЛИ-НЕ II) обну- ляется, а в регистре 6 памяти сигналом с пятого выхода блока 2 (выхода элемента И 12) устанавливается максималь ный код, согласно которому на выходе преобразователя 7 образуется максималь ный временной интервал. Далее импульсы с выхода формирователя 8 синхронизи руют работу блока 2 управления, поступая на счетный вход счетчика 15 (счетный вход его первого разряда). Счетчик 15 формирует на выходах своего второго разряда сигналы управления переключателем I и реверсом счетчика 3, устанавли вая счетчик 3 в режим сложения. При этом входное напряжение Ux при помсяци переключателя I подается на сигнальный вход формирователя Ю, на выходе которого в течение максимального време ного интервала Т, задаваемого преобра76ователем 7, вьфабатывается экспонен- иально нарастающее, напряжение э - постоянная времени форм1фователя Ю. Полученное на выходе формирователя Ю напряжение через запоминающий элемент 9 поступает на вход преобразователя 5 напряжение - частота. Количество импульсов с выхода преобразователя 5, прошедшее через ключ 4 в течение времени, задаваемого сигналом с третьего выхода блока 2 управления, подсчитывается счетчиком 3. Передним фронтом сигнала с четвертого выхода блока 2 (элемента И 13) образующийся код через регистр 6 памяти передается на преобразователь 7, где преобразуется в соответствующий временной интервал t / Переключатель I переключается, подавая на сигнальный вход формирователя Ю опорное напряжение UQ-и формирователь Ю в течение времени t формирует экспоненциально нарастающее напряжение, которое э момент окончания интервала t/x равно Полученное напряжение Ua с выхода запоминающего элемента 9 преобразуется в число-импульсный сигнал, который вычитается в счетчике 3 из ранее сформированногорезультата. 3aT«vi к полученной разности дналогично вышеописанному прибавляется кодовое значение входного напряжения Uj(, .экспоненциально разворачиваемое с помощью формирователя Ю в течение максимального временного интервала Т, задаваемого на регистре 6 сигналом с пятого выхода блока 2 управления. Таким образом, получается первый скорректированный результат логарифмического аналого-цифровогб преобразования входного напряжения. Этот результат через регистр 6 с помощью преобразователя7 преобразуется во временной интервал .t)iri. течение этого интервала напряжение UQ преобразуется в код, полученный код вычитается из первого скорректированного результата, хра- нящегося в счетчике 3. К образованной разности вновьприбавляется кодовое значение напряжения Uy i экспоненциально развернутого в течение времени Т. Получается второй скорректированный результат. Такие действия продолжаются до тех пор, пока с требуемой точностью не зафиксируется равенство ,,, где t;)( - временной интервал, соответ-i ствующий коду счетчика 3 после п -ой итеращш. Отсюда получаем Поскольку т выбирается равным максимальному коду (определяемому объемом счетчика 3), то слагаемое Т в счетчике 3 не фиксируется. Таким образом, код , полученный в реверсивном счетчике 3, равен логари})му отношения напряжения, входного к опорному. Предлагаемый логарифмический аналого-цн})ровой щэеобразователь позволяет по сравнению с известным повысить точность преобразования за счет использо вания итерационного принципа измерения и повышения помехоустойчивости от воздействий питающей; сети путем синхронизации преобразования частотой питающей сети. Формула изобретения I. Логарифмический ан;алого-цифровой преобразователь, содержащий управляемы переключатель , подключенный первым сиг нальным входом к шине ввода входного сигнала, вторым сигнальным входом - к шине опорного напряжения, а управляющи ми входами - к первому и второму выходам блока управления, соединенным с вхо дами управления реверсом реверсивного эсчетчика результата, соединенного счетным входом с выходом ключа, сигнальны вход которого подключен к выходу преоф зователя напряжение - частота, а управ ляющий вход - к третьему выходу блока управления, соединенного четбертым выходом с входом управления считьюаниет регистра памяти, подключенного информацкошым входом к цифровому выходу реверсивного счетчика результата, отли чающийся тем,, что, с целью повышения точности преобразования,в не. го дополнительно введены формнрова. тель экспоненциального напряжения, аналоговый запоминающий элемент, преобраователь код - временной интервал и ормирователь импульсов, соединенный ходом с шиной напряжения питающе Й ети, а выходом - с входом блока управ- ения, подключенного пятым выходом к установочному входу регистра памяти, а шестым выходом - к входу обнуления аналогового запоминающего элемента, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение - частота, а сигнальный вход , - с выходом формирователя экспоненциального напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу управляемого переключателя, а управляющим входом - к выходу прео азователя код - временной интервал, соединенного входом с выходом регистра памяти. . 2. Преобразователь по п. I, о т л и чающийся тем, что блок управления содержит элементы И, элемент ИЛИ-НЕ и счетчик, счетный вход первого разряда которого является входом блока управления и соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, нулевой выход первого разряда подключен к пфвым вхойам первого И второго элементов И, единичный выход перво го разряда счетчика является третьим выходом блока управления и соедини со вторым входом элемента ИЛ ИЛЕ, выход которого является шестым выходом блока управления, а установочный вход первого .разряда счетчика подключен к вы.ходу третьего элемента И, соединенног о входами с единичными выходами всех разрядов счетчика, кроме первого , 1фичем нулевой выход второго разряда счетчика является первым выходом блока управления и подключен ко второму входу первого И, выход которого является пятым выходом блока управления, а единичный выход второго разряда счетчика является вторым выходом блока управления и соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого яв-т ляется четвертьАГ выходом блока управления. Источники , принятые во внимание при 1.Авторское свидетельство СССР № 5г16ОО, кл. ( 06 Q 7/24, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 484529., кл. (ч 06 GI 7/24, 1974 (прототлп).