Устройство преобразования постоянного напряжения в код

Устройство преобразования постоянного напряжения в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И(:АН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ()3), 447830

Союз Советских

Социалистииеских

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТИЛЬСУВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства(22) Заявлено IS» 04» 73 (21)907962/26 9 н Йк хЗЛ7 с присоединением заявки ¹-Государстоенный номитет

Сонета Министров СССР оо делам изооретвний и открытий (32) Приоритет—

Опубликоваио25 «El 74 Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 35;Ц.74 (р) zaK6SI.325 (088.8) (72) Авторы изобретения В С. ФЩАК и В.М.ГРИЦЕНКО (71) Заявитель ИНСТИТУТ ГИДРОБИОЛОГИИ АН УКРАИНСКОЙ ССР (54) УСТРОЙСТЕ) ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТ(ИННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к аналого=цифровым множительным устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в арифметических блоках цифровых регуляторов, в устройствах сбора и первичной обработки информации, а также в нормирующих блокйх цифровых измерительных приборов.

Известно устройство преобразования постоянного напряжения в код, содержащее схему сравнения, формирователь экспонвнциальной развертки, триггер управления, ко-. дирующий генератор, вентиль и цифровой аналог ВС=цейи, причем первый вход схемы сравнения подключен к .источнику преобразуемого сигнала, второй ее вход - к выходу формирователя экспоненциальной развертки, вход которого соединен с первым входом триггера управления и пусковым импульсом, а ее выход через триггер управления соединен с первым входом вентиля, второй

2 вход которого подсоединен к выхо кодирующего генератора, а выходко входу цифрового аналога K-цепи.

Устройство преобразует напряжение постоянного тока в цифровой код посредством сравнения кодируемого напряжения с напряжением развертки, изменяющимся по экспонвнциальному закону, причем процесс его

1о изменения во времени воспроизводится в цифровой форме на цифровом аналоге RC-цепи.

Однако функциональныв возможности этого устройства ограничены, 15 так как оно нв позволяет одновременно производить линейное преобразование постоянных напряжений в код с выполнением арифметических операций над этими напряжениями.

20 Целью изобретения является расширение функциональных возможностеР преобразователя напряжения постоянного тока в цифровой код и совмещение операции преобразова25 ния с операцией деления входных

447830

15

25

Зо

40

50

60 напряжений.

Для этого выходы схем сравнения подключены к единичным входам триггеров памяти результатов сравнения, единичные выходы которых соедийены со входами схем "И" и

"ИЛИ", причем выход схемы "И" связан с нулевым входом триггера управления, а выход схемы "ИЛИ" - с его единйчным входом.

11а фиг.1 изображена функциональная схема известного устройства; на фиг.2 — схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит схему сравнения 1, формирователь экспоненциальной развертки 2,. триггер управления 5 генератор кодирующих сигналов 1, вентиль 5, цифровой аналог БС=цейи 6, схему сравнения 7, триггеры памяти результатов сравнения 8 и 9, схему азделения 10 и схему совпадения

1 Ф

Пре образ ован ие постоянного напряжения во временной интервал производится путем сравнения входного напряжения с напряжением формирователя экспоненциальной развертки, которое, изменяется по закону U =Ее т, где E — начальное напряжение на конденсаторе формирователя экспоненциальной развертки; е — основание логарифма;

t - время разряда; — параметр цепи разряда.

Допустим Е =1, тогда временной интервал, пройорциональный входному напряжению, при таком способе преобразовайия равен

t =

Заполняя временной интервал импульсами стабильной частоты получаем число импульсов равное и =CgLcU) где у — коэффициент, зависящий от частоты заполняющих импульсов.

Производя умножение этого числа импульсов на коэффициент

К = —, (т.е. просто выбрав нужную частоту заполнении), получим число— импульсный код, пропорциональный логарифму входйого напряжения.

Для получения числа импульсов, пропорционального логарифму частного от деления напряжений, производят вычитание числа импульсов делителя из числа импуль-„ ооВ делимого N=Nq-Ng=ytK(tnU,-tnt)=1tc-.

1- л 2 = Г2.

При выполнении этой операции необходимо преобразование каждого из напряжении в число=импульсный код, вычитание этих кодов и преобразование полученного результата по закону 4 е, что эквивалентно потенциированию.

Время, необходимое для получения кода, пропорционального логарифму частного от деления напряжен й, состоит из суммы времен преобразования каждого напряжения и времени вычитания числа импульсных кодов. Поэтому для уменьшения общего времени преобразования (т.е.увеличения быстродействия) производят преобразование обоих напряжений и суммирование кодов за один такт формирования экспоненциальной развертки. За один такт напряжение экспоненциальной развертки последовательно проходит точки равенства с каждым из напряжений сомножителей, Поэтому, если в процессе преобразования большего из напряжений в момент равенства напряжения развертки и меньшего из напряжений сбросить в ноль промежуточный результат преобразования и закончить преобразование в момент равенства напряжения развертки и большего напряжения, то результат такого преобразования будет равен разнице логарифмов этих напряжений, т.е. равен логарифму частного. Этот же результат можно получить при заполнении кодирующими импульсами временного интервала между сравнениями меньшего и большего напряжений.

Устройство работает сле ющим образом. В исходном состоянии все триггеры находятся в нулевом пол ожении. При нажатии на кнопку

"Пуск" запускается формирователь экспонециальной.оазвертки 2 и напряжение с него поступает на схемы сравнения 1 и 7. При достижении равенства напряжения развертки меньшего из напряжений U или 02, срабатывает одна из схем сравнения и устанавливает соответствующий ей триггер 8 или 9 в состояние Ч".

Сигнал единичного выхода этого триггера поступает на схему разделения 10. Выходной сигнал последней устанавливает триггер управления 5 в состояние "1". При этом триггер управления своим едиМ7830.5 ничным выходом открывает вентиль

5, через кагорый импульсы с кодирующего генератора 4 поступают на вход цифрового аналога ЙС=цепи.

При достижении равенства напряжения развертки большего из напряжени u„ или Ug, срабатывает соответствующая схема сравнения, устанавливая соответствующий триггер памяти результата сравнения в единичное состояние. Сигнал совпадения единичных состояний триггеров 8 и 9 получаемый в схеме совпадения 11, поступает на нулевой вход триггера управления 5.

Перейдя в нулевое состояние,триггер управления 3 закрывает вентиль

5. При этом прекращается подача счетных импульсов на цифровой аналог ВС=цепи. В последнем устанавливается код, пропорциональныИ частному от деления большего из напряжений на меньшее.

ПРКЦМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство преобразования постоянного напряжения в код содержащее схиму сравнения, формирователь экспоненциальной развертки, триггер управления, кодирующий генератор, вентиль и цйфровой аналог С-цепи, причем первыИ вход схем сравнения подключен к источнику преобразуемого сигнала, вто6 рой ее вход — к выходу формирователя экспоненциальной развертки, вход которого соединен с первым, входом триггера управления и пусковым импульсом, а ее выход через . триггер управлейия соединен с первым входом вентиля, второй вход которого подсоединен к выходу кодирующего генератора, а выходко входу цифрового айалога КСцепи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциойальнйх возможностей преобразователя аналог-код, в него введены схема разделения, схема совпадения, два триггера и дополнительная схема сравнения, причем первый вход дополнительной схемы сравнения соединен с источником

2О- второго преобразуемого сигнала, второй ее вход - с формирователем экспоненциальной развертки, а ее . выход через второй триггер подсоединен к первому входу схемы разделения и второму входу схемы совпадения, второй вход схемы разделения соединен с первым входом схемы совпадения и выходом первого триггера, вход которого соедизо нен с выходом схемы сравнения, вы; ход схемы разделения соединен с первым входом триггера управления, а выход схемы совпадения — со вторым входом триггера управления. ба Е it3 .«9 Г

Иэд. Х 559 Тираж ЯII Подписное!

111ИИ11И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4!!рсдпрнятпс «11атент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Составптелц B» АДИК

V - ia ор .Cageeag Тех!>ед Е,БОрИСацЯ Корректор