Логарифмический цифроаналоговый преобразователь

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и позволяет осуществлять преобразование входного двоично-десятичного кода в пропорциональное его логарифму напряжение. Яходиой код подается на входы декадцифроаналоговых преобразователей 1,2, 3, 4 и на вход дешифратора 5. Аналоговые сигналы с выходов ЦАП 2, 3, 4 через управляемые делители напряжения 6, 7,8 поступают на входы дополнительного сумматора 9, который осуществляет их сложение с ригналом, поступающим с выхода ЦАП 1. Коэффи- -циент передачи управляемых делителей напряжения 6, 7, 8 определяется сигналами с первого выхода блока 5. Сигналы с второго выхода блока 5 преобразуются масштабирующим цифроаналоговым преобразователем 10 и суммируются в сумматоре 12 с сигналом с выхода дополнительного сумматора 9, прошедшим через логарифмирующий блок 11. Высокая точность преобразования обеспечивается за счет работы логарифмирующего блока 11 в узком динамическом диапазоне, а повьш1ение быстродействия - за счет распараллеливания операции оценки порядка преобразуемого числа. 1 ил. (Л |С 4 31 м Од

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 03 M 1/66

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3830122/24-24 (22) 27. 12.84 (46) 30. 06.86. Бюл. В 24 (72) А. Н. Козинав и 10. П. Сердюков (53) 681.325(088.8) (56) Патент США Я 4099174, кл. Н 03 К 13/02, 1978.

Заявка Японии В 53-38588, кл. Н 03 К 13/02, 1977., ($4) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙЙ НРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и позволяет осуществлять преобразование входного двоично-десятичного кода в пропорциональное его логарифму напряжение. входной код подается на входы декадных цифроаналоговых преобразователей

1, 2, 3, 4 и на вход дешифратора 5.

Аналоговые сигналы с выходов ЦАП 2, „„SU„„1241476 А 1

3, 4 через управляемые делители напряжения 6, 7, 8 поступают на входы дополнительного сумматора 9, который осуществляет их сложение с сигналом, поступающим с выхода ЦАП 1. Коэффициент передачи управляемых делителей напряжения 6, 7, 8 определяется сигналами с первого выхода блока 5. Сигналы с второго выхода блока 5 преобразуются масштабирующим цифроана-. логовым преобразователем 10 и суммируются в сумматоре 12 с сигналом с выхода дополнительного сумматора 9, прошедшим через логарифмирующий блок

11. Высокая точность преобразования обеспечивается за счет работы лога- Я рифмирующего блока 11 в узком динамическом диапазоне, а повышение быстродействия — за счет распараллеливания операции оценки порядка преобразуемого числа. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования цифровых величин в аналоговые с функциональным преобразованием по логарифмическому закону.

Цель изобретения — повышение быст" родействия.

На чертеже приведена функциональ- ная схема предлагаемого логарифмического цифроаналоГового преобразователя.

Логарифмический цифроаналоговый преобразователь (П Ж) содержит цифроаналоговых декадных преобразователей 1 — 4 (ЦАП 1 — цифроаналоговый преобразователь старшей декады), дешйфратор 5, q -1 управляемьж делителей 6-8 напряжения, дополнительньгй сумматор 9, масштабирующий ЦАП 10, логарифмирующий блок 11, сумматор !2.

Устройство работает следующим образом.

Поступающий на вход устройства двоично-десятичный код подается на. входы л ЦАП I"4. Число л — целое десятичное число, определяющее ширину динамического диапазона изменения чисел, представленных входным кодом..

Динамический диапазон данного устройства равен 10 . Каждой декаде динамического дипазона соответствуют четыре двоичных разряда входного кода, которые подаются на входы соответствующих ЦАП 1-4. На входы ЦАП 1 подаются четыре разряда старшей декады, на входы ЦАП 4 — соответственно самой младшей декады, Кроме того, входной двоично-десятичной код поступает на входы дешифратора 5, определяющего номера декады, в которых все четыре двоичных разряда имеют значение ло" гического нуля. В зависимости от того какие декады содержат одни логические нули входного кода, дешифратор 5 вырабатывает сигналы управления g -! делителями 6-8 напряжения. .Коэффициент передачи управляемьгх делителей 6-8 напряжения может принимать значения I/10", где k 0,1,2..., 11-1. Одновременно с этим дешифратор 5 определяет, в какой декаде динамического диапазона находится число, представленное входным кодом, и формирует сигналы, подаваемые на входы масштабирующего ЦАП 10, соответствующие номеру этой декада. Например, если входной код соответ41476 2 ствует числу а,. находящемуся в пределах первой декады динамического диапазона (а =0,1,2...9), то дешифратор 5 устанавливает на управляющих

5 входах делителей 6-8 напряжения сигналы, при которых коэффициент передачи кажддго делителя напряжения равен 1, а на входе масштабирующего

ЦАП 10 устанавливается код, при ко1О тором выходное напряжение ЦАП 10 равно нулю. Входной код числа а преобраэует.—

I ся в ЦАП 4 младшей декады в аналоговое напряжение, которое беэ ослаб1 ления управляемым делителем 8 напряжения поступает на вход дополнительного сумматора 9. При этом на остальных входах дополнительного сумматора

9 напряжения равны нулю, так как остальные разряды входного кода содержат одни логические нули. С выхода ,дополнительного сумматора 9 напряже ние, равное величине р,,, подается на вход логарифмирующего блока ll, на выходе которого величина напряжения равна log а,. С выхода логарифмирующего блока ll напряжение поступает на вход сумматора 12, на другом входе которого напряжение равно нулю. Таким образом, на выходе устройства получается напряжение, величина которого равна log а,.

Если входной код соответствует двузначному десятичному числу

35 а, а (а,=1,2,3...9); (а =0,1 2...9), которое. находится в пределах второй декады динамического диапазона, то управляющий сигнал с выхода дешифратора 5 устанавливает коэффициент пе4О редачи делителя 8 напряжения младшей декады равным 1/10, а у остальных целителей 6 и 7 напряжения коэффициент передачи остается равным 1. .При этом на л -й вход дополнительного сум4% матора 9 поступает напряжение величиной à /10, à íà (л-1)-й вход — напряжейие величиной а,. На вьжоде дополнительного сумматора 9 получается напряжение величиной а, а>, а на вы " ходе логарифмирующего блока 11

log а,, а . Одновременно с этим дешифратор 5 устанавливает на входах мааштабирующего ЦАП 10 код, соответствующий номеру декады, в которой иаэс ходится число а,а . На вьжоде масштабирующего ЦАП 10 появляется напряжение, равное по величине одному ша-: гу квантования, величина которого

Составитель В. Першиков

Техред О.Гортяай Корректор И. Муска

Редактор. С. Лисина

Заказ 3614/56 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного -комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

«Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

3 124) выбрана равной log 10 (устанавливает ся с помощью опорного напряжения

ЦАП 10). Таким образом, на выходе сумматора 12 находится напряжение, величина которого равна логарифму . числа, установленного входным кодом

О „,„- Ео1 а „а,+ Во !О . 6о) (а,а, !о) = Оо а, а, I0

Аналогично при нахождении числа, представленного входным кодом, в

k-й декаде динамического диапазона коэффициент передачи делителя 8 напряжения младшей декады устанавливается равным 1/IO ., делителя напряжеI ния следующей декады 1/IO", следующей 1/10 и так далее. Коэффициенты передачи делителей напряжения, соответствующих декадам входного кода, содержащем одни логические нули, остаются равными I. Выходное напряжение масштабирующего ЦАП IO устанавливается равным (k-1) Iog 10.

2S

Таким образом, на выходе сумматора 12 формируется напряжение, по величине равное логарифму числа, установленного входным кодом. При этом логарифмический блок 11 работает s узком динамическом диапазоне, так как благодаря делению напряжения, поступающего с выходов ЦАП 2-4, на выходе дополнительного сумматора 9 диапазон изменения напряжения равен одной декаде. Восстановление динамического диапазона на выходе устройства осуществляется путем суммирования с выходным напряжением масштабирующего ЦАП 10.

476 4

Формула изобретения

Логарифмический цифроаналоговый .преобразователь, содержащий первый цифроаналоговый преобразователь старшей декады входного двоично-десятичного кода, масштабирующий цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, выход которого является выходной шиной логарифмического преобразователя, второй вход подключен к выходу логарифмирующего блока, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродейст) вия при сохранении точности преобразования, введены дешифратор, п -1 декадных цифроаналоговых преобразователей, где И вЂ” число декад входного двоичко-десятичного кода, !! -1 управляемых делителей напряжения, второй сумматор, выход которого подключен к входу логарифмирующего блока, первый вход подключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя старшей декады, !! -1 входов подключено к выходам соответствующих управляемых делителей напряжения, аналоговые входы которых подключены к выходам соответствующих декадных цифроаналоговых преобразователей, управляющие входы подключены к соответствующим первым выходам дешифратора, вторые выходы которого подключены к соответствующим входам масштабирующего цифроаналогового преобразователя, входы дешифратора объединены с соответствующими входами. 1! декадных цифроаналоговых преобразователей и являются входными шинами преобразуемого цвоично-десятичного кода.