Устройство для преобразования напряжения в код системы остаточных классов

Устройство для преобразования напряжения в код системы остаточных классов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ , НА ПРЯЖЕНИЯ В КОД СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ, содержащее триггер управления, первый вход которого соединен с шиной запускающего импульса , выход подключен к первому входу ключа, второй вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выход - с входом генератора ступенчато изменяющегося напряжения и первыми входами счечиков по модулю, о. тличaющee с я тем, что, с целью повьшюния быстродействия, введены резистивный делитель напряжения, группа компараторов , группа элементов задержки, группа элементов И, элемент ИЛИЛЕ, шифратор , вычитающий блок,- первый вход которого соединен с выходом генератора ступенчато изменяющегося напряжения, второй вход - с шиной преобразуемого напряжения, а выход - с перюыми входами компараторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами резистивного делителя напряжения, прямой выход первого компаратора соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, прямые вьосоды остальных компараторов поаключены к первым входам соответствующих элементов И, второй вход каждогр из (Л которых через соответствукиций элемент задержки соединен с инверсным выходом компаратора более старшего разряда, а выходы - с входами шифратора и через элемент ИЛИ-НЕ с вторым входом трип- rej управления, причем выходы шифратора соединены с вторыми входами счетчиков по модулю, при этом первый вывод разистивного делителя напряжения соепинен с шиной эталонного напряясения, а второй вывод - с общей шиной.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1029410

Н 03 К 13/17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3353901/18-21 (22) 13.11,81 (46) 15.07.83. Бюл. М 26 (72) С. Н. Хлевной (53) 681.325(088.8) (56) 1. Бахтиаров Г. Q. и цр. Аналогоцифровые преобразователи. И., "Советское рацио", 1980, с. 28.

2. Галушкин А. И. и цр. Оперативная обработка экспериментальной информации. И., "Энергия", 1972, с. 32, рис. 1-9.

3. Гитис Э. И. Преобразователи инфор» мации цля электронных цифровых вычислительных устройств. M., "Энергия", 1970, с. 307 (прототип). .(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ,НАПРЯЖЕНИЯ В KOL1 СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ, соцержащее триггер управления, первый вхоц которого соецинец с шиной запускаюшего импуль са, выхоц поцключен к первому вхоцу ключа, второй ахоп которого соецинен с шиной тактовых импульсов, а выхоц - с вхоцом генератора ступенчато изменяющегосяя напряжения и первыми вхоцами счетчиков по моцулю, о. т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения быстроцействия, ввецены резистивный целитель напряжения, группа компарато ров, группа элементов зацержки, группа элементов И, элемент. ИЛИ НЕ, шифра тор, вычитаюший блок,- первый вход кото» рого соецинен с выходом генератора ступенчато изменяюшегося напряжения, второй вход - с шиной преобразуемого напряжения, а выход - с первыми входами компараторов, вторые вхоцы которых сое динены с соответствующими выхоцами резистивного делителя напряжения, прямой выход первого компаратора соецинен с первым вхоцом элемента ИЛИ НЕ, пря мые выходы остальных компараторов поцключены к первым вхоцам соответствую» щих элементов И, второй вход кажцого из которых через соответствуюший элемент задержки соецинен с инверсным выходом компаратора более старшего разряда, а выхоцы - с входами шифратора и через элемент ИЛИ-НЕ с вторым вхоцом триг гера управления, причем выходы шифратора соединены с вторыми вхоцами счетчиков по модулю, при этом первый вывод ре зистивного целителя напряжения соединен с шиной эталонного напряжения, а второй вывод - с обшей шиной.

10 2

1 10294

Изобретение относится к вычислительной технике и используется цля преобразования мгновенного значения напряжейия в коц СОК с целью сопряжения различных датчиков с различными вычислительными устройствами, функционирующими a CGK, а также в аппаратуре цифровой связи, использующей коды СОК.

Известен преобразователь напряжения

B цифровой коц, соцержащий компаратор, )Q выход которого поцключен к блоку управления, управляющие вхоцы которого поцключены к вхоцам счетчика, выходы которого через цифро-аналоговый преобразователь. подключены к одному из входов компаратора 1 j .

Недостатком цанного устройства явдяется низкая скорость преобразований, Известен также преобразователь напряжения в цифровой коп, сопержаший 2 » число компараторов, соответствующее числу уровней квантования, первые входы которых соецинены с шиной попачи преобразуемого сигнала, вторые входы соепинены с эталонными источниками напря - р5

-жения, а выхоцы компараторов соецинены с вхоцами логического коцирующего блока (г

Недостатком данного устройства является низкое быстропействие.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сущности является устройство, соцержащее генератор ступенчато изменяющегося напряжения, выхоц кото» рого через схему сравнения поцключен к первому вхоцу триггера управления, выход

35 которого попключен к вхопу генератора ступенчато изменяющегося напряжения и к первому входу ключа, второй вход которого соединен с шиной попачи тактовых импульсов, а выхоц ключа соепинен со счетными вхоцами соответствующего числа счетчиков по модулям f33 .

Недостатком данного устройства является его низкое быстропействие.

Цель изобретения - повышение быстро. пвйствия.

Поставленная цель. достигается тем, что в устройство цля преобразования напряжения в коц системы остаточных клас сов, соцержашее триггер управления, первый вход которого соединен с шиной запускающего импульса, выхоц попключен к первому входу ключа, второй вход .которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выхоц - с входом генератора ступенчатого изменяющегося напряжения и первыми вхоцами счетчиков по моцулю, введены резистивный делитель напряже ния, группа компараторов, группа элементов эапержки, группа элементов И, эле мент ИЛИ НЕ, шифратор, вычитаюший блок, первый вхоц которого соецинен с выходом генератора ступенчато изменяющегося напряжения, второй вхоц - с шиной преобразуемого напряжения, а выхоп - с первыми вхоцами компараторов, вторые вхоцы которых соецинены с соответствующими выходами реэистивного целителя напряжения, прямой выхоц первого компаратора соепинен с первым вхоцом элемента ИЛИ-ÍÅ,. прямые выхоцы осталь ных компараторов поцключены к первым входам соответствующих элементов И, второй вхоц кажцого из которых через соответствующий элемент зацержки соепинен с инверсным выхоцом компаратора более старшего разряпа, а выхоцы - с входами шифратора и через элементИЛИ.4МЕ со вторым вхоцом триггера управления, . причем выхоцы шифратора соединены с вторыми вхоцами счетчиков по моцулю, при этом первый вывоц реэистивного целителя напряжения соецинен с шиной этадонного напряжения, а второй вывоц - с общей шиной.

На чертеже привецена структурная схема прецлагаемого устройства.

Устройство соцержит генератор 1 ступенчатого изменяющегося напряжения, состоящий из счетчика 2 и цифроаналогового преобразователя 3, вычитаюший блок 4, группу компараторов 5; резистивный цвигатель 6 напряжения, группу элементов 7 эацержки, группу элементов И 8, элемент ИЛИ-НЕ 9, триггер 10 управления, ключ 11, счетчики 12, по модулям выбранной СОК, шифратор 13, состоящий из элементов ИЛИ, шину 14

"преобразуемого напряжения 0„, шину 15 запускающего импульса, шину 16 тактовых импульсов, шину 17 эталонного напряжения, группу шин 18 выцачи результата преобразования в коде СОК.

Устройство работает слецующим образом. . В СОК любое число N в заданном циапазоне P опрецеляется по формуле гца Р значение выбранного основания СОК. . Совокупность этих разряцных цифр по всем основаниям с некоторой погрешmod P;"4, (2/i= 1,2,,п.

25

3 10294 костью характеризует входную величину, которая подвергается преобразованию

U„= Ma+ B=(k„, oL 2, ..., d.„) a+ +B где d - шаг квантования; 5

0 - погрешность преобразования.

Разрядные цифры определяются иэ .выражения для определения остатка oL>, соответствуюшего наибольшему по вели» чине основанию Р выбранной СОК. !О

N» Р„ +d . (1)

Иля получения оставшихся разряцных цифр формула (1) трансформируется слецуюшим образом:

g =(}п,од Р,= Р +Ы подр, (Ч

Таким образом формула (2) позволяет однозначно получить значения всех разрядных цифр кода СОК.

В исхоцном состоянии тригер 10 управления, счетчики 2 и 12 установлены в нулевое состояние. Преобразуемое напряжение О„по шине 14 подается на первый вход вычитаюшего блока 4. Так как счетчик 2 нахоцится в нулевом состоянии, то на выхоце цифро-аналогового преобразователя 3, напряжение равно нулю, и поэтому величина напряжения на выхоце вычитаюшего блока 4 в этот момент времени точно соответствует вели- 35 чине преобразуемого напряжения U Напряжение, по величине равное 0„, с выхоца блока 4, поступает на первые вхоцы всех компараторов 5. На вторые входы компараторов 5 поцается эталонное на- 40 пряжение с выхоцов резистивного целите ля 6, причем дискретность эталонных напряжений резистивного целителя 6 выбирается равной aI, а на второй вхоц самого млацшего компаратора 5 поцается 45 нулевое напряжение, .Сигнал логической 1" на прямых выхоцах компараторов 5 появляется в случае, если

0„>>i rU;, где U ° - эталонного напряжения на вто-.

1Эт ром вхоце соответствуюшего компаратора 5.

По окончании времени, равного величине зацержки элементов 7, и переходных 55 процессов, обусловленных элементами И 8, на выходе элементов И 8 появляется ециничный коц, соответствуюший величин

10 4

Этот циничный коц, соответствуюшщ величине, преобразуется шифрато =

N ром 13 в коцы, которые цля кажцого счет< чика 12 определяются по правилу рля = 1(2,,П ° (3)

Значения кодов Ы с выхоца шифрато ра 13 заносятся в счетчики 12 за оцин такт.

Таким образом, в первом такте вычис

Г Й1 ляется величина -, по которой опре целяется цля кажцого основания некоторая величина с(„-, По окончании первого такта работы, на выходе элемента ИЛИ-HE 9 постоянно присутствует сигнал логического "0".

По окончании процесса прецварительной записи значений в счетчики 12 подается импульс запуске по шине 15 на первый вход триггера 10 управления, который, установившись в единичное состояние, открывает ключ 11. Тактовые импупьсы с шины 16 через ключ 11 поступают на счетный вхоц счетчика 2, генератора 1 ступенчато изменяющегося напряжения 1, и на счетные вхоцы счетчиков 12 по мо цулям. Каждый тактовый импульс вызыва ет увеличение соцержимого счетчиков 2 и 12 на ециницу, а величина выхоцного напряжения цифро-аналогового преобра« эоватвля 3 увеличивается на величинуд, при этом разряцность счетчика 2 опреце ляется из условия пз,(0о Р ).

Величина напряжения на выхоце вычита юшего блока 4 с кажцым тактовым импульсом уменьшается на величину и ..

Изменение напряжения на выходе 1 гене ратора ступенчато изменяюшегося напря жения 1 продолжается до тех пор, пока напряжение на выхоце вычитаюшего бпо ка 4 не становится таким, что самый старший компаратор 5, сигнал на прямом выхоце которого в исхоцном состоянии был 1, не переключается в нулевое со стояние, При этом на выхоце элемента 7 зацержки, соответствуюшего этому компаратору 5, в течение времени saqepmm присутствует нулевой потенциал, и так как на прямом выходе компарато ра 5 также присутствует нулевой потек циал, то на выходе логического элемента ИЛИ-НБ 9 появляется импульс длительностью, равной времени задержки

1029410

S элементов 7 задержки. Этот:импульс, п ступая на второй вход триггера 10 управления, перевоцит его в нулевое состояние, запрещая поступление тактовых импульсов на счетные входы 5 счетчиков 2 и 12. На этом процесс преобразования напряжения U> в цифровой коц N СОК заканчивается. Таким образом, после прецварительной записи в счетчики чисел с ; на счетные вхоцы счетчиков

12 поступает число импульсов, равное величине <".п.

Таким образом, величина Ы +, просуммировавшись в счетчиках 12 по соответствующим модулям с величиной,сР, дает результат с ; . Действительйо < (>+1)mod Р =

1 р P про 1+ п - г юд Р = Р„+ с(moo1 P.! что соответствует формуле (2).

Результат преобразования после установки триггера 10 управления в нулевое состояние снимается с группы шин 18.

Предлагаемое устройство обладает более высоким быстроцействием за счет послецовательно-па раллельного преобразования напряжения в коц СОК.

Заказ 5001/58 Тираж 936 Поаписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4