SU1241476A1 - Логарифмический цифроаналоговый преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и позвол ет осуществл ть преобразование входного двоично-дес тичного кода в пропорциональное его логарифму напр жение. Яходиой код подаетс  на входы декад- цифроаналоговых преобразователей 1,2, 3, 4 и на вход дешифратора 5. Аналоговые сигналы с выходов ЦАП 2, 3, 4 через управл емые делители напр жени  6, 7,8 поступают на входы дополнительного сумматора 9, который осуществл ет их сложение с ригналом, поступающим с выхода ЦАП 1. Коэффи- -циент передачи управл емых делителей напр жени  6, 7, 8 определ етс  сигналами с первого выхода блока 5. Сигналы с второго выхода блока 5 преобразуютс  масштабирующим цифроана- логовым преобразователем 10 и суммируютс  в сумматоре 12 с сигналом с выхода дополнительного сумматора 9, прошедшим через логарифмирующий блок 11. Высока  точность преобразовани  обеспечиваетс  за счет работы логарифмирующего блока 11 в узком динамическом диапазоне, а повьш1ение быстродействи  - за счет распараллеливани  операции оценки пор дка преобразуемого числа. 1 ил. (Л |С 4 31 м Од

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной и вычислитель- ной технике и может быть использовано дл  преобразовани  цифровых величин в аналоговые с функциональным преобразованием по логарифмическому закону.

Цель изобретени  - повышение быс родействи .

На чертеже приведена функциона ть на  схема предлагаемого логарифмического цифроанало ового преобразовател  .

Логари4 1ический цифроаналоговый- преобразователь (ЦАП) содержит п цифроаналоговых декадных преобразователей 1 - 4 (ЦАП 1. - цифроаналоговый преобразователь старшей декады) дешифратор 5, t1 -1 управл емых делителей 6-8 напр жени , дополнительны сумматор 9, масштабирующий ЦАП 10, логарифмирующий блок 1, сумматор 1

Устройство работает следующим образом.

Поступающий на вход устройства двоично-дес тичный код подаетс  на входы п ЦАП 1-4. Число h - целое дес тичное число, определ ющее ширину динамического диапазона изменени 

чисел, представленных входным кодом. , ким образом, на вьтоде устройства

Динамический диапазон данного устройства равен . Каждой декаде динамического дипазона соответствуют четыре двоичных разр да входного кода, кото рые подаютс  на входы соответствующих ЦАП 1-4. На входы ЦАП 1 подаютс  четыре разр да старшей декады, на входы ЦАП 4 - соответственно самой младшей декады. Кроме того, входной двоично-дес тичной код поступает на входы дешифратора 5, определ ющего номера декады, в которых все четыре двоичных разр да имеют значение логического нул . В зависимости от того , какие декады содержат одни логические нули входного кода, дешифратор 5 вырабатывает сигналы управлени  h -1 делител ми 6-8 напр жени . .Коэффициент передачи управл емых делителей 6-8 напр жени  может принимать значени  1/10, где ,l,2,... H-l. Одновременно с этим дешифратор 5 определ ет, в какой декаде ди- намичейкого диапазона находитс  число , представленное входным кодом, и формирует сигналы, подаваемые на входы масштабирующего ЦАП 10, соответствующие номеру этой декады. Например , если входной код соответполучаетс  напр жение, величина ко рого равна log а,.

Если входной код соответствует двузначному дес тичному числу 35 а,а (а,1,2,3...9); (,1,2...9

которое.находитс  в пределах второ декады динамического диапазона, то управл юн1ий сигнал с выхода дешифр тора 5 устанавливает коэффициент п редачи делител  8 напр жени  младшей декады равным 1/10, а у осталь делителей 6 и 7 напр жени  коэффиц ент передачи остаетс  равным 1. Пр этом на И-и вход дополнительного су матора 9 поступает напр жение вели ной a,j/10 , а на (п-1)-й вход - на пр жение величиной а,. На выходе д полнительного сумматора 9 получает напр жение величиной а,, aj, а на ходе логарифмирующего блока 11- log а 4, ag. Одновременно с этим де шифратор 5 устанавливает на входах масштабирующего ЦАП 10 код, соотве ствующий номеру декады, в которой ходитс  число а( а g. На выходе масш табирующего ЦАП 10 по вл етс  напр жение , равное по величине одному ш ГУ квантовани , величина которого

4S

SO

55

ствует числу а,, наход щемус  в пределах первой декады динамического диапазона (,1,2...9), то дешифратор 5 устанавливает на управл ющих входах делителей 6-8 напр жени  сигналы , при которых коэффициент передачи каждбго делител  напр жени  равен 1, а на входе масштабирующего ЦАП 10 устанавливаетс  код,-при котором выходное напр жение ЦАП 10 равно нулю,

Входной код числа а, преобразуетс  в ЦАП 4 младшей декады в аналоговое напр жение, которое без ослаблени  управл емым делителем 8 напр жени  поступает на вход дополнительного сумматора 9. При этом на остальных входах дополнительного сумматора 9 напр жени  равны нулю, так как

остальные разр ды входного кода содержат одни логические нули. С выхода .дополнительного сумматора 9 напр же- ние, равное величине д,;, подаетс  на вход логарифмирующего блока I1, на

выходе которого величина напр жени  равна log а,. С выхода логарифмирующего блока 1 напр жение поступает на вход сумматора 12, на другом нходе которого напр жение равно нулю. Таполучаетс  напр жение, величина которого равна log а,.

Если входной код соответствует двузначному дес тичному числу а,а (а,1,2,3...9); (,1,2...9),

которое.находитс  в пределах второй декады динамического диапазона, то управл юн1ий сигнал с выхода дешифратора 5 устанавливает коэффициент передачи делител  8 напр жени  младшей декады равным 1/10, а у остальных делителей 6 и 7 напр жени  коэффициент передачи остаетс  равным 1. При этом на И-и вход дополнительного сумматора 9 поступает напр жение величиной a,j/10 , а на (п-1)-й вход - напр жение величиной а,. На выходе дополнительного сумматора 9 получаетс  напр жение величиной а,, aj, а на выходе логарифмирующего блока 11- log а 4, ag. Одновременно с этим дешифратор 5 устанавливает на входах масштабирующего ЦАП 10 код, соответствующий номеру декады, в которой находитс  число а( а g. На выходе масш- табирующего ЦАП 10 по вл етс  напр жение , равное по величине одному ша- ГУ квантовани , величина которого

S

O

5

3

выбрана равной log 10 (устанавливает с  с помощью опорного напр жени  ЦАП 10). Таким образом, на выходе сумматора 12 находитс  напр жение, величина которого равна логарифму . числа , установленного входным кодом .

ивык о§с11,а2+5 о 10 6о(а,,),аг.

Аналогично при нахождении числа представленного входным кодом, в k-й декаде динамического диапазона коэффициент передачи делител  8 напр жени  младшей декады устанавливаетс  равным , делител  напр жени  следующей декады 1/10., следующей и так далее. Коэффициенты передачи делителей напр жени , соответствующих декадам входного кода, содержащем одни логические нули, остаютс  равными 1. Выходное напр жени масштабирующего ЦАП 10 устанавливаетс  равным (k-1) log 10.

Таким образом, на выходе сумматора 12 формируетс  напр жение, по величине равное логарифму числа, установленного входным кодом. При этом логарифмический блок 1 работает в узком динамическом диапазоне, так как благодар  делению напр жени , поступающего с выходов ЦАП 2-4, на выходе дополнительного сумматора 9 диапазон изменени  напр жени  равен одной декаде. Восстановление динами- ческого диапазона на выходе устройства осуществл етс  путем суммировани  с выходным напр жением масштабирующего ЦАП 10.

Редактор. С. Лисина

Заказ 3614/56Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,. Ж-35, Раушска  наб. , д. 4/5

..Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4.

o

5

1

j

5

0

0

4764

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Логарифмический цифроаналоговый .преобразователь, содержащий первый цифроаналоговый преобразователь старшей декады входного двоично-дес тичного кода, масштабирующий цифро- аналоговый преобразователь, выход которого подключен к первому входу первого cy rмaтopa, выход которого  вл етс  выходной шиной логарифмического преобразовател , второй вход подключен к выходу логарифмирующего блока, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  быстродействи  при сохранении точности преобразовани , введены дешифратор, п -1 декадных цифроаналоговых преобразователей , где П - число декад входного двоично-дес тичного кода, h -1 управл емых делителей напр жени , второй сумматор, выход которого подключен к входу логарифмирующего блока, первый вход подключен к выходу первого циф- роаналогового преобразовател  старшей декады, -1 входов подключено к выходам соответствующих управл емых делителей , напр жени , аналоговые входы которых подключены к выходам соответствующих декадных цифроаналоговых преобразователей, управл ющие входы подключены к соответствующим первым выходам дешифратора, вторые выходы которого подключены к соответствую- ищм входам масштабирующего цифро- аналогового преобразовател , входы дешифратора объединены с соответствующими входами h декадных цифро- аналоговых преобразователей и  вл ютс  входными шинами преобразуемого двоично-дес тичного кода.

   Составитель В. Першиков

   Техред О.Гортплй Корректор И. Муска

   Подписное