Функциональный преобразователь напряжения в двоичный код

 

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ДВОИЧНШ КОД, содержащий п последовательно вклюг ченных каскадов преобразования. каждый из которых выполнен на инвертирующем элементе, вход которого соединён с входом триггера Шмитта , и усилителе, первый вход которого соединен с выходом триггеру 1Ллктта, а выход - с входом триггера Шм.итта последующего каскада, ОТ: ли чаю щ и и с я тем, что, с целью расширения Динамического диапазона и повыиения надежности, в каждый каскад преобразования введен управляемый аттенюатор, первый вход которого соединен с выходом инвертирующего элемента, втоI рой вход - с выходом триггера Шмитта/ а вцход - с.вторым входом усй:лителя .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1151> Н 03 К 13/03 у

OIlHGAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ"ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУМамаг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3470306/18-21 (22) 12,07.82 (46) 30,10.83. Бюл. М 40 (72). В.И. Архипов, В.С. Денисов, Э.B. Чекрыгин и В.С. (1ожарный (53) 681,325(088,8) (56) 1. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств.

И., "Энергия", 1975.

2. Шляндин В.И. Цифровые измерительные приборы. М., "Энергия", 1972, с. 183-184,, рис, 4-2.. (54)(57) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ 1!РЕОВРАЗОВАТЕЛЬ НИ!РЯЖЕНИЯ В ДВОИЧННЙ 1(ОД, содержащий п последовательно вклю-. ченных каскадов преобразования, „„SU„„1051704 А каждый из которых выполнен на инвертирующем элементе, вход которого соединен с входом триггера Шмитта, и усилителе, первый вход которого соединен с выходом триггера 1йчитта, а выход - с входом триг:гера !!в!итта последующего каскада, о т.л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения динамического

:диапазона и повышения надежности, в каждый, каскад преобразования введен управляемый аттенюатор, первый вход которого соединен с выходом инвертирующего элемента, вто> рой вход - с выходом триггера Шмитта, а выход - с,вторым входом усйлителя. 19

1051 104

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в автоматике и вычислительной технике, а также в высокочувствительных быстродействующих измерительных системах с цифровой обра боткой сигналов, работающих в широком динамическом диапазоне входных сигналов.

Известны функциональные преобразователи напряжения в двоичный код, совмещающие операции преобразования и получения функциональной зависимости в одном устройстве (1 .

Недостатком устройства является малое быстродействие.

Известно устройство, состоящее из 11 последовательно включенных каскадов преобразования, каждый из которых выполнен на инвертирующем элементе, вход которого соединен с входом триггера Шмитта, и усили.теле, первый вход которого соединен с выходом триггера Шмитта, а выход - с входом триггера Шмитта последующего каскада (2 3. Недостатком данного устройства является невозможность получения логарифмической зависимости значений выходного кода от уровня входного сигнала,. что ограничивает об-. ласть использования такого преобразователя и обуславливает его сравнительно узкий динамический диапазон.

Цель изобротения - расширсние динамического диапазона и пбвышение надежности преобразователя, Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь напряжения в двоичный код, содержащий и последовательно соединенных каскадов преобразования, каждый из которых выполнен на инвертирующем элементе, вход которого соединен со входом триггера Миитта, и усилителе, первый вход которого соединен с выходом триггера Шмитта, а выход — с входом триггера Шмитта последующего каскада, в каждый каскад преобразователя дополнительно введен управляемый аттенюатор, первый вход которого соединен с выходом инвертирующего элемента, второй вход — с выходом триггера 1ймитта, а выход - с вторым входом усилителя.. а фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2а-е зпюры напряжений непрерывно-логических функций (НЛФ) > поясняющие работу предлагаемого устройства.

Устройство состоит иэ и последовательно.включенных каскадов преобразования 1.1, 1.2, 1.п каждый из которых содержит последователь10

Но включенные инвертирующий элемент

2.1, 2.2, 2.п, управляемый аттенюатор 3.1, 3.2, 3.0 и усилитель 4.1, 4.2, 4.п, триггер 0Митта 5.1, 5.2, 5.п вход которого соединен с входом инвертирующего элемента 2.1, 15 2.2, 2.п, а выход - с первым входом усилителя 4.1, 4.2, 4.п и вторым входом управляемого аттенюатора

3.1, 3.2, З.п, при этом выход усилителя 4.п и-го каскада преобразо20 вания соединен с входом триггера

Шмитта 5 (и+ 1).

Последовательное включение и каскадов преобразования приводит к формированию и НЛФ, однозначно связан25 ных с уровнем входного сигнала и с переменным наклоном их восходящих участков (фиг.. 2).

Формирование НЛФ в каскаде преобразования 1,п осуществляется следующим образом. При поступлении на вход каскада сигналов с УРовнем (1хп < Un „n (фиг. 2) каскад преобразованйя работает с максимальным коэффициентом усиления К„. При уровнях входного

35 sсиг ала по >, х n " р ,ра ШМитта 5. и будет сниматься опорное напряжение, поступающее на вто рой вход усилителя 4.п и второй вход управляемого аттенюатора 3 11. При этом коэффициент передачи управ40 ляемого аттенюатора 3.п и, следовательно, коэффициент усиления каскада преобразования 1.п будет уменьшен до величины К .

Логарифмическое распределение

45 уровней квантования образуется за счет соответствующего выбора наклонов ветвей НЛФ и пороговых уровней триггеров Шмитта (фиг. 2).

Предлагаемое устройство отличает50 ся от известного тем, что позволяет получить логарифмическую зависимость значения выходного кода от уровня входного сигнала, а также расширить динамический диапазон и од55 новременно уменьшить объем аппаратуры, необходимый на его реализацию.

1 О!1 704 а

tlap(..

Еп

t((Up/п

Ек!!(и! иг

Редактор О. Сонко

Заказ 8686/56 Тираж 936 Подписное

BHHltttH Государственного комитета СССР но дс:нам изобретений и открытий

113035, Мос:i:!!!i, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1илиал ППП "и .! г ..>!т", и. ужгород, ул. Проектная, 4 б

E!!! (n- i)

К

f(n- 1(Q!!op n

Составитель Л. Кузнецов

Тех ред И .Лсталош Коррек тор Г. Решет нн к