Аналогово-цифровое делительное устройство Советский патент 1983 года по МПК G06G7/16 

яу элемента ИЛИ-НЕ, соединенного вторым входом с выходом второго элемента И, а выходом - с первым входом восьмого элемента И, подключенного вторым входом к первому входу блока

формирования счетных импульсов и к второму входу элемента И-НЕ, причем выходы элемента ИЛИ и первого и восьмого элементов И являются выходами блока формирования счетных импульсов.

1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТЮ, содержащее переключатель, соединенный сигнальными вхоДсиии с первым и вторим входами устройства, а выходом- .с сигнальным входом усилителя с управляемым коэффициентом передачи, подключенного выходом к сигнальному входу выходноrd ключа, а управлякяцими входами - к выходам разрядов реверсивного счетчика, управляющие вхрды которого соединены, с выходами блока формирования счетных испулЬсов, подключенного первым и входами соответственнр к выходу генератора тактовых импульсов и к выходу сигнала Больше блока сравнения, а управляющие входы переключателя и выходного ключа соединены с первым и вторым выходами блока сийхт ронизации соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, устройства, в него дополнительно введен аналого-цифровой преобразователь по- разрядного уравновешивания, подклю енный сигнальным входом к выходКу усилителя с управляёккам коэффициен-. том передачи, управляющим входом к третьему выходу блока синхронизации и к входам блокировки блока сравнения и реверсивного счетчика, выходами разрядов - к цифровому выходу устройства и к первой группе разрядных входов блока сравнения, а выходом сигнала сравнения - к треть- ему входу блока формирования,счетных импульсов, соединенного четвертым входом с выходом сигнала Равно блока сравнения, вторая группа разрядных входов которого подключена к шине ввода опорного кода.. 2.. Аналого-цифровое делительное устройство по п. 1, отлича- ю щ е е с я тем, что.блок формирования счетных импульсов содержит элементы И, ИЛИ, НЕ,.И-НЕ и ИЛИ-HJ .и RS-триггер, подключенный первым ус- тановочным входом к выходу элемента И-НЕ, вторым установочным входом к выхбду первого элемента НЕ, первым выходом - к первым входам первого и второго элементов И, а вторым выходом - к первому входу третьего эле.мента И, соединенного вторым входом с выходом четвертого элементу И, вторым входом второго элемента И и |с первым входом элемента И-НЕ, а вы4 :ходом - с первым входом элемента ИЛИ, D подключенного вторым входом к ВЫХОД5 ;о ю | пятого элемента И, соединенного первым входом с вторым входом блока формирования счетных импульсов, первым. ,входом шестого элемента И и с входом первого Элемента НЕ, а вторым вхо дом г- с третьим входом блока формирования счетйых импульсов, входом второго элемента НЕ и с первым входом четвертого элемента И, подключенного BTOjMM входом к четвертому входу блока формирования счетных импульсов и к первому входу седьмого элемента И, соединенного выходом с вторым входом первого элемента И, а вторым входомI с выходом второго элемента НЕ и с вторым входом шестого элемента И, подключенного выходом к первому вхог.

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может найти применение, в частности, для преобразования отношения двух напря женийв цифровой код. Известно аналого-цифровое делительное устройство, содержащее кодоуправляемые резисторы, следящие аналого-цифровые преобразователи, блок памяти и множительный блок Ij . Недостатками устройства являются пониженные точность и быстродействие, а также ограниченная область применения. , Известно также аналого-цифровое делительное устройство, содержащее генератор управляемой частоты, пере ключатель, генератор опорной частот элементы И, сЧетчики, блок сравнени и регистр памяти 2 . . Недостатком устройства является ограничительная область применения. Наиболее близким к изобретению является аналого-цифровое делительное устройство, содержащее переключатель, соединенный сигнальными входами с первым и вторым входами устройства, а выходом - с сигнальным входом усилителя с yпpaвляe ым коэффициентом передачи, подключенного выходом к сигнальному входу выходного ключа, а управляющими входами к. выходам разрядов реверсивного счет чика, управляющие входы которого соединены с выходами блока формирования счетных импульсов, подключенного первым и вторым входами соответственно к выходу генератора тактовых импульсов и к выходу сигнала Больше блока сравнения, а управляющие входы переключателя и выходного ключа соединены с первым и вторым выхода блока синхронизации, подключенного третьим выходом к третьему входу блока формирования счетных импуль сов, причем блок сравнения соединен первым входом с выходом усилителя о управляемым коэффициентом передач а вторым входом - с шиной ввода опо ного напряжения Блок формирования счетных импульсов содержит элемент И и переключатель, выходы которого являются выходами блока формировани счетных импульсов, а сигнальный вход .подключен к выходу элемента И з . Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, так ijaK она не позволяет предоставлять выходной сигнал одновременно в аналоговый и цифровой формах. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Поставленная цель достигается теМ; что в аналого-цифровое делительное устройство, содержащее переключа-тель, соединенный сигнальными входами с первым и вторым входами устройства, а выходом - с сигнальным входом усилителя с управляемом коэффициентом передачи, подключенного выходом к сигнальному входу выходного кл19ча, а управляющими входами - к выходам разрядов реверсивного счетчика, управляющие входы которого соединены с выходами блока формирования счетных импульсов, подключенного первым и вторым входами соответственно к . выходу генератора тактовых импульсов и к вьоходу сигнала Больше блока сравнения, а управляющие входы переключатоля и выходного ключа, соединены с первым и вторым выходами блока синхронизации соответственно, дополнительно введен аналого-цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания, подключенный сигнальным входом к выходу усилителя с управляемым коэффициентом передачи, управляющим входом - к третьему выходу блока синхронизации и к. входам блокировки блока сравнения и реверсивного счетчика, выходами разрядов - к цифровому выходу устройства и к первой группе разрядных входов блока сравнения/ а выходом сигнала сравнения - к третьему входу блока формирования счетных импульсов, соединенного четвертым входом с выходом сигнала Рйвно блока сравнения, вторая группа разрядных входов которого подключена к шине опорного кода; При этом блок формирования счетных импульсов содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ и ИЛИ-НЕ и R5-триггер, подключенный первым установочным входом к выходу элемента И-НЕ, вторым установочным входом - к выходу шрвого элемента НЕ, первым выходом к первым йходам первого и второго элементов И, а вторым выходом кпервому входу третьего элемента И соединенного вторым входом с выходом четвертого элемента И, вторым входом второго элемента И и с первым входом элемента И-НЕ, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу пятого элемента И, соединенного первым входом с вторым входом блока формирования счетных импульсов, первым входом шестого элемента И и с входом перво.го элемента НЕ, а вторым входом с третьим входом блока формирования счетных импульсов, входом второго элемента НЕ и с первым входом четвертого элемента И, подключенного вторым входом к четвертому входу бло ка формирования счетных импульсов и ,к первому входу седьмого элемента И соединенного выходом с вторым входом первого элемента И, а вторым входом с выходом второго элемента НЕ и с вто рым входом шестого элемента И, подклю ченного выходом к первому входу элеме та ИЛИ-НЕ, соединенного вторым входо с выходом второго элемента И, а выходом - с Первым входом восьмого элемента И, подключенного вторым вхо дом к первому входу блока формирова ния счетных импульсов и к второму входу элемента И-НЕ, причем выходы элемента ИЛИ и первЬго и восьмого элементов И являются выходами блока формирования счетных импульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема аналого-цифрового делительного устройства} на фиг, 2 - функциональная схема блока формирования- счетных итлпульсов. Аналого-цифровое делительное устройство (фиг. ) содержит переклю- . чатель 1, соединенный сигнгшьными входами с первым 2 и вторым 3 входам устройства, а выходом - с сигнальным входом усилителя 4 с управляемым коэффициентом передачи. Усилитель 4 подключен выходом к сигнаьпьному входу выходного ключа 5, а управляющими входами - к выходам разрядов реверсивнрго счетчика б. Счетчик 6 соединен управлякяцими входгили с выходами блока 7 формирования счетных импульсов . Блок 7 подключен первым 8 и вторым 9 входами соответственно к выходу генератора 10 тактовых импуль сов и к выходу сигнала Больше блока 11 сравнения. Управляющие входы переключа-Геля 1 и ключа 5 соединены с первым и вторым выходами блока 12 синхронизации соответственно.

Аналого-цифровойпреобразователь Устройство работает следующим об13 поразрядного уравновешивания . разом.

подключен сигнальным входом к выходу. , Операция деления выполняется в усилителя 4 с управляемым коэффици- 5 Д такта. ентом передачи, управляющим входом к третьему выходу блока 12 синхронизации и к входам блокировки блока 11 сравнения и реверсивного счетчика 6 , выходами разрядов - к цифровому выходу устройства и к первой группе разрядных входов блока 11 сравнения, а выходом сигнала сравнения - к третьему входу 14 блока 7 формирования счетных импульсов. Блок 7 соединен четвертым входом 15 с выходом сигнала Равно блока 11 срйннения, вторая группа разрядных вхо- дов которого подключена к ишне 16 ввода опорного кода. Блок 7 формирования счетных импульсов може± быть выполнен, например, содержащим (фиг. 2) элементы И 17-24, ИЛИ 25, 26 и 27, И-НЕ 28, ИЛИ-НЕ 29 И R5-триггер 30. Триггер 30 (выполненный , например, на .двух элементах И-НЕ) подключен первым установочным входом к выходу элемента И-НЕ 28, вторым установочным входом - к выходу первого элемента НЕ 26, первым выходом - к первым входам первого и второго элементов И 17 и 18, а вторым выходом - к первому входу третьего элемента И 19. Элемент . И 19 соединен вторым входом с выходом четвертого элемента И 20, вторым входом второго элемента И 18 и с первым входом элемента И-НЕ 28, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ 25. Элемент ИЛИ 25 подключен вторым входом к выходу пятого элемента И 21. Элемент И 21 соединен первым входом с вторым входом 9 блока 7, первым входом шестого элемента И 22 и с выходом первого элемента НЕ 26, а вторым входом - с третьим входом 14 блока 7, входом второго элемента Е 27 и с первым входом четвертого элемента И 20. Элемент И 20 подключен вторым .входом к четвертому входу 15 блока 7 и к первому входу седьмого элемента И 23, соединенного выходом с вторым входом первого эдемента И 17, а вторым входом - с выходом второго элемента НЕ 27 и с вторым входом шестого элемента И 22. Элемент И 22 подключен выходом к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 29, соединенного вторымвходом с выходом второго элемента И 18, а выходом - с первым входом восьмого элемента И 24. Элемент И 24 подключен вторым входом к первому входу 8 блока 7 и к второму входу элемента И-НЕ 28. Выходы элемента ИЛИ 25 и элементов И 17, 24 являются выходгми блока 7 формирования счетных импульсов. В первом такте деления на сигнал иый вход усилителя 4 подается напря жение и с входа 3 устройства и выставляется коэффициент усиления уси лителя 4 таким образом, чтобы на вы ходе усилителя появилось напряжение при котором выходной код преобразователя 13 стал бы равным величине опорного кода NO с шины 16. Тогда коэффициент передачи усилителя 4 обратно-пропорционален напряжению Ll Во втором такте деления на сигнальный вход усилителя 4 подается напряжение U,j с входа 2 устройстна, В результате на выходе усилителя 4 и на выходах разрядов преобразовате ля 13 появляются напряжение Ug,,,,,- и код , , соответственно- равные где К, К коэффициенты пропорциональности, которые регулируются изменение опорного кода С началом первого такта деления разблокируютсяреверсивный счетчик б и блок 11 сравнения, а аналогоцифровому преобразователю 13 задает режим преобразования с шагом, равны NO, Одновременно реверсивному счетчику б присваивается значение, задающее коэффициент передачи усилите ля 4 равным единиц. Сигналы, посту пающие с блока 12 синхронизации, . размыкают выходной ключ 5 и одновременно подключают вход 3 устройства через, переключатель 1 к Сигнальному J|вxoдy усилителя 4, с выхода которого напряжение поступает на вход аналого цифрового преобразовате 7я 13, работ алощего по принципу поразрядного ураВновешивания. Входное напряжение сравнивается в преобразователе 13 с уровнем, величина которого пропорциональна весу старшего разряда П кода результата преобразования. В случае, если этот уровень больше входного сигнала, коэффициент переда чи усилителя не меняется. Далее выходное напряжение сравнивается в преобразователе 13 с уровнем, величи на которого пропорциональна весу (H-l)-ro разряда кода результата преобразования. В случае,- если этот уровень оказывается меньше входного сихнала,. то блок 7 формирования счет ных импульсов вырабатывает сигналы, по которым коэффициент передачи усилителя 4 уменьшается вдвое. Затем сигнал, поступающий на вход преобразователя 13, сравнивается с уровнем Величийа которого пропорциональна весу (м-2)-горазряда.кода результата преобразования. В случае, если этот уровень меньше сигнала на входе преобразователя 13, блок 7 формирования счетных импульсов вырабатывает сигналы, по которым коэффициент передачи усилителя 4 уменьшается вдвое. По достижении на выходе преобразователя 13 кода NO происходит сравнение уровня, соответствующего этому коду с уменьшающимся вдвое сигнадом на выходе усилителя 4, На йыходе сигнала сравнения преобразователя 13 появляетсясигнал Меньше, свидетельствующий отом, что напряжение на выходе усилителя 4 меньше уровня, соответствующего коду NO, Одновременно в блоке 7 перебрасывается триггер 30, блокирующий дальнейшее у-мен.ьшение коэффи циента передачи усилителя 4, Блок 7 начинает формировать сигналы, по которым производитс.ч плавное увеличение коэффициента передачи усилителя малым шагом изменения) до тех пор, пока на третий вход 14 блока 7 не поступает сигнал Больше-равно с выхода сигнала сравнения преобразователя 13. На этом, процесс изменения коэффициента передачи усилителя 4 заканчивается. Описанный характер изменения коэффициента передачи обеспечивается, в частности, за счет секционного выполнения счетчика б. Старьше секции счетчика управляются сигналами с выхода э.лёмента ИЛИ 25 блока 7 f младшая .секция сигналами с выхода элемента И 17 блока 7, тактовые импульсы с выхода элемента И 24 блока 7 поступают на все секции. счетчика б (счетчик б может быть выполнен, например, на микросхеме 15,5ИР1).. . Во втором такте деления сигнал,. поступающий с третьего выхода блока 12 синхронизации, блокирует содержимое реверсивного счетчика 6, блб-, кирует работу блока 11 сравнения и разрешает точное преобразование преобразователем 13, При этом, -если в первом такте деления код Мд. является наименьшей ступенькой преобразования преобразователя 13, то во втором такте наименьшая ступенька определяется младшим разрядом преобразователя 13 (преобразователь 13 может быть реализован с использованием микросхемы 155HP17J , Сигналы, поступающие с первого и второго выходов блока 12 синхронизации, замокают выходной ключ 5 и подключашзт аход 2 устройства через переключатель 1 к сигнальному входу усилителя 4, На выходе усилителя 4 и на выхоле ключа 5появляется напряжение ( К| х я-. Соответственно на выходе разря Z .. дов преобразователя 13 появляется . / (Х

- Таким образом, изобретение по сравнению с известным устройством .

позволяет получать результат деления одновременно как вАналоговой, так

1и цифровой формах, т.е. обладает более широкой областью возможного применения. При этом за счет совме- .

щения во временн опергщий формирования кода в счетчнке 6 к формирования кода преобразователя 13, а также использования поразрядного уравновешивания быстродействие предлагаемого устройства не меньше, чем быстродействие известного.

мь

Ф{Г&/