SU1517045A1 - Логарифмический аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике, вычислительной и измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани . Логарифмический аналогоцифровой преобразователь содержит два компаратора 1 и 7, генератор 2 эталонного экспоненциального напр жени , два триггера 3 и 8, элемент И 4, генератор 5 импульсов, выходной счетчик 6, формирователь 9 импульса сброса и элемент 10 задержки. Работа устройства основана на нелинейном преобразовании входного напр жени  в интервал времени, который заполн етс  равномерно следующими импульсами опорной частоты. Повышение точности достигаетс  за счет уменьшени  веро тности прохождени  ложных импульсов на выходной счетчик. 3 ил.

Description

СП

о ел

Изобретение относитс  к области автоматики, вычислительной и измерительной техники, в частности к устройствам логарифмического преобразова- ни  электрических сигналов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани .

На фиг.1 изображена блок-схема логарифмического аналого-цифрового преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы его работы; на фиг.З - схема генератора импульсов.

Логарифмический преобразователь (фиг.1) содержит первый компаратор 1, генератор 2 эталонного экспоненциального напр жени , первый триггер 3, элемент И 4, генератор 5 импульсов, выходной счетчик 6, второй компаратор 7, второй триггер 8, формирователь 9 импульса сброса, элемент 10 задержки, стабилизатор 11 исходного уровн  с восстановлением посто нной составл ющей , источник 12 опорного напр жени .

Генератор импульсов (фиг.З) содержит элемент И-НЕ 13, инверторы 14 и 15, согласующие резисторы 16 и 17, элемент 18 задержки,

В исходном положении состо ние элементов устройства следую1Дее: на выходе генератора 2 с помощью стабилизатора 11 поддерживаетс  низкое и стабильное исходное напр жение. Оба компаратора 1 и 7 наход тс 

и состо нии 1, так как на вторые

входы их поданы более высокие напр жени  (измен емое и опорное), чем на первые (исходное напр жение генератора 2). Измер емое напр жение больше опорного, а опорное больш исходного напр жени  генератора 2. Оба триггера 3 и 8 наход тс  в состо нии О. Генератор 5 заперт уровнем О, поступающим на ег о стробирующнй вход с пр мого выхода триггера 8, а элемент И А открыт уровнем 1, поступающим на него с инверсного выхода триггера 3. Счетчик 6 сорошен.

Работа устройства начинаетс  с поступлением импульса Пуск на вход генератора 2, Генератор 2 начинает вырабатывать экспоненциальное напр жение, нарастающее по закону, близкому к Uj,., , где i исходное напр жение генератора 2, Г - посто нна  времени. В момент времени, когда экспоненциальное напр жение превысит опорное (см. временные диаграммы на фиг.2), ком

5 О

5

Q

5

,

5

паратор 7 перейдет в состо ние О и установит в 1 триггер 8, который откроет генератор 5. На выходе генера тора 5 лерпый кпдовьй импульс по витс  сразу же аа изменением состо ни  триггера 8, Ч1О (обусловлено выбранной схемой генератора (фиг.З). Когда на первом входе элемента И-НЕ 13 уровень О, на выходе инвертора 14, который  вл етс  выходом генератора импульсов, тоже О, а на втором входе элемента И-НЕ 3 уровень 1 (инверси  выхода генератора через элемент 18 задержки и инвертор 15). Как только на первый вход элемента И-НЕ 13 поступает 1 (сработает триггер 8 устройства), эта 1 по витс  на выходе генератора 5, т.е. )1ачнетс  формирование первого выходного импульса. Из вышеска- занкого  сно, что в устройстве пачка импульсов по вл етс  синхронно со срабатьшанием компаратора 7.

Пачка импульсов через открытый элемент И 4 проходит на счетчик 6. В момент времени, когда экспоненциальное напр жение превысит измер емое , компартор 1 перейдет в состо ние О и установит в 1 триггер 3, который закроет элемент И 4. Прохождение пачки импульсов на счетчик 6 прекратитс . Формирователь 9 импульса сброса чыработает импульс, который в исходное состо ние генератор 2, установит в О триггер В и с чад13ржкой установит в О триггер 3. Выработка импульсов генератором 5 прекратитс . Однако из-за инерционности элементов генератора 5 еще один импульс может быть выработан. Чтобы этот импульс не попал на счетчик 6, возврат триггера 8 в состо ние О производитс  с задержкой. Преобразова ние закончено. Чем меньше измер емое напр жение, тем меньше врем  преобразовани .

При этом минимальна  длительность пачки импульсов в устройстве определ етс  временем установлени  одного из уровней 1 или О триггера 3,

Начало пачки определ етс  моментом, когда триггер 8 после срабатьтани  компаратора 7 откроет генератор 5, а скончание пачки - моментом, когда триггер 3 закроет элемент И 4 после срабатывани  компаратора 1,

То обсто тельство, чТо все элементы устройства кроме счетчика срабатываютс  до или одновременно с переда дь/хо генератора ,Сорос

анпулбс „ ycff

п

дыхос генера ра uMnuflbCQt

Памлмлп/ на ffif емгил  viUL

Btlfrip.

иг.О

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Логарифмический аналого-цифровой преобразователь, содержащий выходной счетчик, подключенный счетным входом к выходу элемента И, соединенного первым входом с выходом генератора } импульсов, а вторым входом - с инверс

   045 6 ным выходом первого триггера, второй триггер, подключенный входом обнуления к выходу формирования импульса сброса генератора эталонного экспоненциального напряжения, вход запуска которого является входом запуска преобразователя, а выход соединен с первыми входами двух компараторов, первый из которых подключен вторым входом к входу аргумента преобразователя, а второй компаратор соединен вторым входом с шиной задания опорного напряжения, а выходом - с входом установки в 1 второго триггера, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введен элемент задержки, а первый триггер выполнен в виде I-К-триггера, причем элемент задержки подключен входом к выходу формирователя импульса сброса, а выходом - к входу обнуления первого триггера, соединенного синхронизирующим входом к выходам первого компаратора, 1-входом - к прямым выходам второго триггера и стробирующим входам генератора импульсов, К-входом - с инверсным выходом второго триггера, а прямым выходом - с входом формирователя импульсов сброса.

   импульс „ пуск' тз i

   i

   Выходр триггера 3 Выход генера тора .сарос

   Фиг.2

   BU i

   Фиг.З