Устройство для преобразования напряжения в код системы остаточных классов Советский патент 1983 года по МПК H03K13/17 

Изобретение относится к вычислительной технике и используется для преобразования мгновенного значения напряжения в кои СОК с целью сопряжения различны датчиков с различными вычислительными устройствами, функционирующими в СОК, а также в аппаратуре цифровой связи, использующей коды СОК. Известен преобразователь напряжения в цифровой код, содержащий компаратор, выход которого подключен к блоку управления, управляющие входы которого подключены к входам счетчика, выходы которого через цифро-аналоговый преобразо ватель, поддслючены к одному из входов компаратора 3 Недостатком данного устройства является низкая скорость преобразований. Известен также преобразователь напряжения в цифровой код, содержащий число компараторов, соответствующее числу уровней квантования, первые входы которых соединены с щиной подачи преобразуемого сигнала, вторые входы соединены с эталонными источниками напря -женин, а выходы компараторов соединен с входами логического кодирующего блока С 2 . Недостатком данного устройства является низкое быстродействие. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее генератор ступенчато изменяющегося напряжения, выход которого через схему сравнения подключен к первому входу триггера управления, выхо которого пошшючен к входу генератора ступенчато изменяющегося напряжения и к первому входу ключа, второй вход которого соединен с шиной поаачи тактовых импульсов, а выход ключа соедине со счетными входами соответствующего числа счетчиков по модулям Сз , Недостатком данного устройства явпяется его низкое быстродействие. Цель изобретения - повыщение быстро действия. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования напряжения в код системы остаточных клас сов, содержащее триггер управления, пер вый 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 ступенчатого изменяющегося напряжения и первыми входами счетчиков по моаулЮ| введены резистивный делитель напряжения, .группа компараторов, группа элементов задержки, группа элементов И, элемент ИЛИ-НЕ, шифратор, вычитающий блок, первый вход которого соединен с выходом генератора .ступенчато изменяющегося напрял :ения, второй вход - с шиной преобразуемого напряжения, а выход - с первыми входами компараторов, , вторые входы которых соединены с соот ветствующими выходами резистивного делителя напряжения, прямой выход первого компаратора соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ,. прямые выходы остальных компараторов подключены к первым входам соот.Еьетствующих элементов И, второй вход из которых через соответствующий элемент задеркки соедшген с 1шверсным выходом компаратора более старшего разряда, а выходы - с входами шифратора и через элемент со вторым входом триггера управления, . причем выходы шифратора соединены с вторыми входами счетчшсов по модулю, при этом первый вывод резистивного делителя напряжения соединен с шиной эталонного напряжения, а второй вывод - с общей шиной. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 ступенчатого изменяющегося напряжения, состоящий из счетчика 2 и цифро-аналогового преобразователя 3, вычитающий блок 4, группу компараторов 5, резистив- ный двигатель 6 напряжения, группу элементов 7 задержки, 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, Ш1шу 14 преобразуемого напряжения U , шину 15 запускающего импульса, шину 16 тактовых импульсов, шину 17 эталонного напряжения, группу шин 18 выдачи результата преобразования в коде СОК, Устройство работает следующим образом. . В СОК любое число N в заданном диапазоне Р определяется по формуле ,)гд« Р - значение выбранного основания СОК. . Совокупность этих разрядных цифр по всем основаниям с некоторой погрешкостью характеризует входную величину, которая подвергается преобразованию и,ыд±е((,,...,, где 4 - шаг квантования; 9 - погрешность преобразования. Разрядные цифры определяются из , выражения для определения остатка d-, соответствующего наибольшему по величине основанию Pf, выбранной СОК. Для получения оставшихся разрядных циф формула (1) трансформируется следующим образом: oi.(N)mod P.(., (2)i--,2,...,nТаким образом формула (2) позволяе однозначно получить значения всех разрядных цифр кода СОК, . В исходном состоянии тригер 10 управления, счетчики 2 и 12 установлены в нулевое состояние. Преобразуемое напряжение и по шине 14 подается на первый вход вычитающего блока 4. Так как счетчик 2 находится в нулевом состоянии, то на выходе цифро-аналогового преобразователя 3, напряжение равно нулю, и поэтому величина напряжения на выходе вычитающего блока 4 в этот мо мент времени точно соответствует величине преобразуемого напряжения Uy. Напряжение, по величине равное U , с выхо да блока 4, поступает на первые входы всех компараторов 5. На вторые входы компараторов 5 подается эталонное напряжение с выходов резистивного делите ля 6, причем дискретность эталонных напряжений резистивного делителя 6 выбирается равной л РП S на второй вхсед самого .младшего компаратора 5 подаетс нулевое напряжение. .Сигнал логической 1 на прямых вы ходах компараторов 5 появляется в случае, если , и /и|эт . где U э - эталонного напряжения на вт ром входе соответствующего компаратора 5. По окончании времени, равного велич не задержки элементов 7, к переходных процессов, обусловленных элементами И на вь1ходе элементов И 8 появляется ед яичный код, соответствувэший величине Этот ©циничный коя, соохветствуюииа еличине - 1, преобразуется шифрато 10 I- JJ ром 13 в коды, которые цля каждого счетика 12 определяютх::я по правилуj ()Pr-, ДЛЯ 1 -J, 2,„.,п. . (3) начения кодов cL с выходе шифратоа 13 заносятся в счетчики 12 за один акт. Таким образом, в первом такте вь1чис-. яется величина -ргТ по которой опрэ еляется для каждого основания некоторая еличина ot... . По окончании первого такта работы, на ыходе- элемента ИЛИ-НЕ 9 постоянно присутствует сигнал логического О. По окончании процесса преаварительв(А аписи значений в счетчики 12 подается импульс запуска по шине 15 на первый вход триггера 10 управления, который, установившись в единичное состояние, открывает ключ 11. Тактовые импульсы с шины 16 через ключ 11 поступают на счетный вход счетчика 2, генератора 1 ступенчато изменякицегося напряжения 1, и на счетные входы счетчиков 12 по модулям. Каждый тактовый импульс вызыва ет увеличение содержимого счетчиков 2 и 12 на единицу, а величина выходного напряжения цифро-аналогового преобразователя 3 увеличивается на величину 4 при этом разрядность счетчика 2 определяется из условия ЧНзРп Величина напряжения на выходе вычитакшего блока 4 с каждым тактовым импульсом уменьшается на величину.4 . , Изменение напряжения на выходе 1 генератора ступенчато изменяющегося напря- жения 1 продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе вычитающего блока 4 не становится таким, что самый старший компаратор 5, сигнал на прямом выходе которого в исходном состоянии бьш 1, не переключается в нулевое состояние. При этом на выходе элемента 7 задержки, соответствующего этому компаратору 5, в течение времени задержки присутствует нулевой потенциал, и так как на прямом выходе компаратора 5 также присутствует нулевой потенциал, то на выходе логического элемента ИЛИ-НБ 9 появляется импульс дли- тельностью, равной времени задержки

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 сче- чиков 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 поа- ключены 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.