Аналого-дискретный преобразователь Советский патент 1984 года по МПК H03K13/20 

1 Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и касается вопросов построения аналогодискретных преобразователей на мног устойчивых элементах для использования, в частности, в системах авто матического контроля и распознавания образов. Известно устройство, содержащее пиковый детектор и соединенные последовательно согласукнций каскад, оптрон, линейный преобразователь сопротивление-напряжение, пороговую схему и триггер управления пиковым детектором l. Однако это устройство не позволяет производить следящего преобразования входной аналоговой величи ны. Наиболее близким к предлагаемому является аналого-дискретньй преобразователь, содержащий оптррнный многоустойчивьй элемент, выполненный на последовательно соединенных .пиковом детекторе, согласукщем усилителе, оптроне, преобразователе сопротивление - напряжение, торе, триггере, вход установки в О которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а шина пилообразного напряжения соеди нена с вторым входом компаратора и сигнальным входом пикового детектора на запоминающем элементе с ключом на входе, выход триггера соединен с первьо4 входом элемента И, вто рой вход которого соединен с шиной управлянщего сигнала, а выход - с у равляиицим входом пикового -детектора 2. Известные устройства, обеспечивакщие высокую точность и быстродей стви, имеют тот недостаток, что в тех случаях, когда промежуток време ни &Т между моментом срабатывания компаратора и моментом появления переднего фронта очередного импульс частоты следования Nf (на протяжении этого промежутка Лг замкнут клю пикового детектора, в результате че происходит заряд конденсатора пи кового детектора от источника пилообразного напряжения) меньше постоя ной времени заряда конденсатора tj Rfwx.H-n-C, где Кбых.йЛ. - выход ное сбпротивление источника пилообразного напряжения, устройство не успевает перейти в нужное устойчиво 44 состояние под действием входного сигнала , если Ug,C . U , U + + Uj, где лОт - единице дискретности по напряжению, ди ДТ, что снижает надежность работы. Частичными мерами для устранения указанного недостатка является значительное уменьшорие внутреннего сопротивления источника пилообразного напряжения и подбор режимов работы отдельных узлов, что снижает технологичность изготовления и настройки устройства. Это особенно ощутимо в случае их интегрального исполнения. Указанные недостатки ограничиг вают практическое использование известных устройств. Цель изобретения - повышение надежности. Цель достигается тем, что в аналого-дискретный преобразователь, содержащий оптронный многоустойчивый элемент, выполненный на последовательно соединенных пиковом детекторе, согласующем усилителе, оптроне, преобразователе сопротивление напряжение, компараторе, триггере, вход установки в О которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а шина опорного пилообразного напряжения соединена с вторым входом компаратора и сигнальным входом пикового детектора на запоминакйцем элементе с ключом на входе, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с Шиной управлянщего сигнала, а выход - с управлякщим входом пикового детектора, введены дополнительньй ключ и инвертор, вход которого подключен к шине управляющего сигнала, а выход - к управляющему входу дополнительного ключа, через которьй ошна преобразуемого сигнала соединена с входом зaпo шнающего элемента пикового детектора. На фиг. 1 изображена структурная схема аналого-дискретного преобразователя i на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Преобразователь включает в себя оптронный многоустойчивьй элемент 1, которьй содержит последовательно соединенные пиковый детектор 2, согласующий усилитель 3, оптрон 4, преобразователь 5 сопротивление - напряжение, компаратор 6, триггер 7, элемент И 8, а также дополнительный ключ 9 и инвертор 10. Детектор 2 выполнен на ключе 11 и запоминающем элементе 12. Второй вход компаратора 6 и сигнапьньй вход ключа пикового детекто ра 2 соединены с ииной опорного пилообразного напряжения частоты f, а вход-.установки нуля триггера 7 с шиной опорного прямоугольного напряжения частоты Nf. Шина преобразуемого сигнала соединена с сигнальным входом дополнительного ключа 9, управляющий вход которого через инвертор 10 соединен с шиной управляющего сигнала, определяющего режим слежения или запоминания. Запоминаяиций элемент 12 через ключ 11 соединен с входом пикового детек тора 2. , Устройство работает следующим о разом. В режиме слежения ключ пикового детектора 2 разомкнут, дополнитель ный ключ 9 замкнут. Входное напряжение на сигнальном входе ключа 9 повторяется на конденсаторе пиково го детектора 2 (U , U,, фиг. 2). Это напряжение, пройдя через согла сующий усилитель 3, поступает на источник света оптрона 4 и далее ч рез преобразователь сопротивление напряжение 5 на первый вход компаратора 6, В результате сравнение этого напряжения с пилообразным напряжением на втором входе формируется импульс (Uj,, фиг, 2), устанавливающий триггер 7 в единичное состояние. Триггер 7 находится в этом состоянии до момента приход переднего фронта ближайшего импуль са опорного прямоугольного напряжения U| , который перебрасывает его в нулевое состояние, в результате чего формируется импульс Uy на выходе триггера 7, который при наличии сигнала слежения не проходит через элемент И 8. Таким образом, сигналу на входе Uy соответствуют некоторые значения силы света источника света оптрона, временной сдвиг %ыц выход 444 ной импульсной последовательности относительно опорной и значение постоянного напряжения U причем эти значения не зависят от промежутка временя дТ между моментом с срабатывания компаратора и моментом появления переднего фронта очередного импульса частоты следования Nf, так как элемент И 8 закрыт. При наличии сигнала запоминания ключ 9 размыкается. Импульсы с выхода триггера 7 1), пройдя через элементы И 8 Ug, замыкают ключ пикового детектора 2. Замыкается цепь обратной связи. При этом напряжение на запоминающем элементе 12 пикового детектора соответствует величине напряжения Ugx имевшего место перед поступлением команды на запоминание. В результате устройство находится в устойчивом состоянии на всем протяжении существования команды запоминания независимо от вел|ичины входного электрического.сигнала . В этом случае переход устройства в другое устойчивое состояние возможен лишь при наличии внешнего воздействия на величину светового потока оптрона. При отсутствии команды запоминания устройство производит следящее преобразование входного аналогового напряжения } в соответствующее значение выходного постоянного напряжения, временного сдвига и силы света. Таким образом, аналого-дискретный преобразователь позволяет запоминать и преобразовывать мгновенное значение аналоговой величины сигнала или одиночного сигнала в дискретные значения выходного напряжения, временного сдвига и силы света, причем эти значения не зависят от промежутка времени между моментом срабатьшания компаратора и моментом появления переднего фронта очередного импульса частоты следования Nf, за счёт чего повьшается надежность преобразования входной величины.

Ретин запониноная

АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий оптронный многоустойчивьй элемент, вьшолненный на последовательно соединенных пиковом детекторе, согласующем усилителе, оптроне, преобразователе сопротивление - напряжение, компараторе, триггере, вход установки в О .которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а ошна опорного пилообразного напряжения соединена с вторьм входом компаратора и сигнальным входом пикового детектора на запоминающем элементе с ключом на входе, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной управляющего сигнала, а гыход - с управляющим входом пикового детектора, .отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительный ключ и инвертор, вход которого подключен к шине управляющего сигнала, а выход - к управляющему входу дополнительного ключа, через который ши(Л на преобразуемого сигнала соединена с входом 3 апоминакнцего элемента пикового детектора. о ;& ( 4