(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
I
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах различного назначения.
Известны логарифмические преобр азователи напряжения в код, содержащие RCцепочку, компаратор блок управления, преобразование в которых осуществляется по способу единичных приращений fl.
Однако, такие преобразователи имеют недостаточно высокое быстродействие,,
Наиболее близким к изобретению.явлЯ ется логарифмический преобразователь напряжения в код, содержащий компарат эы, первые входы которых соединены с клеммой преобразуемого сигнала, вторые входы - с соответствующими выходами резистивного делителя, защунтированного конденсатором, первая клемма которого соединена с общей шиной, а вторая через ключ подключена к источнику опорного напряжения, выходы компараторов соединены с соответствующими входами триггеров, выходы которых через шифратор НАПРЯЖЕНИЯ В КОД
соединены с установочными входами старших разрядов счетчика, генератор, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами Компараторов, триггеров, старших разрядов счетчика, ключа, а второй вход подключен к клемме запуска преобразователя 2,
Недостатком такого устройства являй
10 ется излишняя сложность и необходимость включения большого количества компараторов.
Цель изобретения - упрощение устройства..
15
Указанная цель достигается тем, что в логарифмическом преобразователе напряжения в код, содержащем компараторы, первые входы которых соединены с клеммой преобразуемого сигнала, вторые
20 входы с соответствующими выходами резистивного делителя, зашунтированного конденсатором, первая клемма которого соединена с общей шиной, а вторая через ключ подключена к источнику опфного напр5шения, вькоды компараторов соединены с соответствующими входами триггеров, выходы Которых через шифратор соединены с установочными входами стар ших разрядов, счетчика, генератор, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, вьссоды которого соединены соответственно с управляющими входами компараторов, триггеров, стар ших разрядов счетчика, ключа, а втфой вход подключен к клемме запуска преобразователя, введены одновибратор, генера тор тока, элемент ИЛИ-НЕ и элементы исключающие ИЛИ, .первые входы которых соединены с соответствующими выходами компараторов, вторые входы - с соответствующими выходами триггеров а выходы .- через э;юмент ИЛИ-НЕ соединены с управляющим входом младщих разрядов счетчика, второй вход Котфого соединен с первым дополните льны м.вько дом блока синхронизации, втфой дополнительный вы. ход которого через последовательно вклю- ченные одновибратор и ген ератор тока .подключен к конденсатору. На фиг. 1 и 3рбражена схема преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы, Устройство содержит входную клемму 1 преобразуемого сигнала, источник 2 опорного напряжения оп ключ 3, конденсатор 4, резистивный делитель 5 напряжения, набор компараторов 6, набор триггеров 7, набор элементов 8 исключающее ИЛИ, элемент 9 ИЛИ-НЕ, шифратор 10, счетчик 11, содержащий старшие 12 и младшие 13 разряды, блок 14 синхронизации, генератор 15, клемма .16 запуска , одновибратор 17, генератор 18 тока. Устройство работает следующим образом, В начале цикла ключ 3 замкнут, триггер 7 и счетчик 11 сброшены в нулевое состояние. Напряжение на конденсаторе 4 равно VJg 0jjn . По гфиходу импульса запуска преобразователя на вход 16 блок 14 синхронизации вырабатывает серию импульсов. Первый импульс-этой серии опрашивает набор компараторов 6 (время tsj , фиг. 2). Вто рой импульс {время tj ) заносит состояние компараторов 6 триггера 7 и через щи4ратор в старшие разряды 12 счетчика II, Так как на выходах компараторов 6 и на выходах триггеров 7 одинаковые логические уровни, то на выходах элементов 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ логический ноль, спедоватега но, на выходе эдамента 9 ИЛИ-НЕ логическая единица. Для получения логарифмической шкалы пороги компараторов должны быть равны ) S ntiti T ,. где - минимальное преобразуемое напряжение . wi - количество компараторов, ft M/m. С помощью метода считывания грубо определяется логарифмический эквивалент npeo6pkEyeMoro напряжения: : где trt, - относительная погрешность грубого преобразования, ((.mx - количество сработавших компараторов, причем как )0 ,а .n /то (1+0) 1+сЛ 0 В счетчике 11 необходимо записать число ()П, Для увеличения точности преобразования (при малом количестве Компараторов на первом тадте) используется второй таКт работы На втфом такте работы преобразователя ключ 3 размыкается (время), а конденсатор 4 начинает разряжаться по экспоненциальному напряжению, а из младших разряцов 13 счётчика 11 начинают вычитаться импульсы с периодом Т. ,.t/r де t - постоянная времени резисгивнрго делителя 5 и конденсатора 4, Постоянная времени рассчитывается таким образом, чтобы за щзёмя одного периода генератс а 15 напряжение на конденсатфе 4 изменилось бы в (l+o) раз: (А), гггт /е и+о). Напряжения на входах всех KoMnapaTOi ров также изменяется по экспоненциальому закону: ч;.д,|. и - и Так как преобразуемое напряжение U располагается между какими-го порогами Компарагоров, то, вслецствие уме шения порога компараторов, через неко рое время ближайший к Уц еще не сра тавший компаратор сработает и на его ходе появится логическая единица} при этом на выходе соответствующего энпе мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 появитс также единица, так как на одном входе ноль, а на втором .входе единица. Следовательно, на выходе элемента ИЛИ-Н 9 появится ноль, и поступление импуль на вычитающий вход младших разрядов счетчика 11 прекратится, В счетчике з пишется число, равное ) n. V Из временной диаграммы -видно, что : : % . x. . или, учитывая, что u j ИЧ) имеем . U|( . Окончательно г{-х)п.,.. ( . ) формула изобретения Логарифмический преобразователь напряжения- в код, содержащий компараторы, первые входы которых соединены с клеммой преобразуемого сигнала, вторые входы с соответствуюиими выходами резвстивного делителя, зашунтированного ко денсатором, первая клемма которого соединена с общей шиной, а вторая через ключ подключена к источнику опорного напряжения, выходы компараторов соединены с соответствующими входами триг геров, выходы которых через шифратор соединены с установочными входами старших разрядов счетчика, генератор, выход Которого соединен с первым входом блока синхронизации, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами компараторов , триггеров, старших разрядов счетчика,- ключа, а второй вход подключен к клемме запуска преобразователя, от лкчающи йс я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены одновибратор, генератор.тока, элемент ИЛИ-ЛЕ и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующими выходами компаратфов, вторые входы - с соответствующими выходами триггеров, а выходы через элемент ИЛИ-НЕ соединены с управляющими входами младших разрядов счетчика , второй вход которого соединен с первым дополнительным выходом бпока синхронизации, второй дополнительный выход которого через последовательно включенные одновибратор и генератор тока попкшочен к конденсатору. Источники информации, принятые во внимание При экспертизе 1,Патент Великобритании № 1195262, кп, С 4 Н, 1971, 2,Авторское свидетельство СССР № 675598, КЛ.Н 03 К 13/17, 1973 (прототип) ,
