Преобразователь напряжения в код системы остаточных классов Советский патент 1985 года по МПК H03M1/48 

I 1

Изобретение относится к вычислительной технике,и предназначено для преобразования напряжения в код системы остаточных классов для сопряжения различных датчиков с вычислительными устройствами, функционирующими в COKj а также в технике связи.

Известно устройство для преобразсвания напряжения в позиционные коды, содержащие информационный п| еобразователь напряжения, компаратор, триггер управления и счетчик (l J.

Недостатком известного устройства является невозможность непосредственного получения цифрового кода в системе остаточных классов (СОК), что снижает эффективность использования известного устройства в вычислительной системе, использующей СОК.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее триггер управления, один вход которого соединен с выходом компаратора один из входов которого подключен к выходу генератора ступенчато изменяющегося напряжения, выход Tpnrrespa управления подключен к одному вхоДУ веитИля, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход вентиля подключен к входам счетчиков по модулям С2}.

Однако известное устройство характеризуется низким быстродействием за счет-того, что каждый новый цикл преобразования начинается с нулевого отсчета, вследствие этого максимальное число тактов, требуемое для преобразования одного отсчета, составляет Р-1, где Р - величина числового диапазона выбранной СОК, что суще.ственно снижает быстродействие устройства, особенно в случае преобразования медленно изменяющихся напряжений.

Цель изобретения - повьшгение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения в код системы остаточных классов , содержащий генератор ступенчато изменяющегося напряжения, выход которого подключен .к первому входу первого компаратора, выход которого подк.шочен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к счетным входам счетчи48121 2

ков по модулям, второй выход - к входу генератора ступенчато изменяющегося напряжения, а второй вход - к шине запуска, введены два 5 блока выборки и хранения, инвертор, коммутатор, блок вычитания, второй компаратор и выпрямитель, а счетчики по модулям выполнены реверсивJ ными, причем входная шина со едине10 на с первыми входами блоков вуборки и хранения и с первым входом блока вычитания, второй вход которого через коммутатор соединен с выходами первого и второго блоков 15 выборки и хранения, второй вход первого блока выборки и хранения соединен с третьим вь1ходом блока управления, третьим входом коммутатора и через инвертор - с вторым входом 50 второго блока выборки и хранения, при этом выход блока вычитания соединен через выпрямитель с вторькм входом первого компаратора и непосредственно с первым входом второго 23 компаратора, второй вхрд которого соединен с общей шиной, а. выход с управляющими входами счетчиков по модулям.

На чертеже гфиведека структурная ,- схема устройства.

Устройство содердит первый блок 1 выборки и хранения, инвертор 2, коммутатор 3, блок 4 вычитания, второй компаратор 5, выпрямитель 6, первый компаратор 7, генератор 8 ступенчато изменяющегося напряжения , блок 9 управления, содержащий элемент 10 И, RS-триггер 11, Т-триггер 12, генератор 13 тактовых импульсов, счетчики 14 по модулям, шину 15 подачи преобразуемого напряжения, шину 16 запуска, второй блок 17 выборки и хранения.

Входная шина 15 соединена с первыми входами блоков 1 и 17 выборки и хранения, а также с первым входом блока 4 вычитания, второй вход которого через коммутатор 3 соединен с выходами блоков выборки и хранения, второй вхрд второго блока выборки и хранения через инвертор 2,

а второй вход первого блока выборки и хранения непосредственно соединен с третьим входом коммутатора 3 и третьим выходом блока 9 управления, первый выход которого соединен со счетными входами счетчиков по модулям, второй выход - к входу генератора 8 ступенчато изменяюще31гося напряжения, выход которого сое динен с, первым входом первого компаратора, второй вход которого через выпрямитель соединен с выходом блока вычитания и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход с управляющими входами счетчиков 14 по модулям, выход первого компаратора соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с шиной запуска. Устройство работает следующим образом. В начальный момент времени t значение преобразуемого напряжения с шяны 15 подается на один вход блока 4. На второй его вход подается значение напряжения с одного из блоков выборки и хранения через коммутатор 3. В момент времени t значение равно нулю. ,В момент времени t + &t на выходе блока 4 вы читания появляется значение, равное разности между значением напряжения в момент t + 4t и в момент времени t.Ecли напряжение изменяется в сто рону увеличения, то знак разности на выходе блока 4 вычитания положительньй и с выхода второго.компаратора 5 на управляющие входы счетчиков 14 по модулям подается сигнал, заставляющий работать счетчики в режиме сложения. В противном случае с второго компаратора подается сигнал, заставлянщий работать счетчики 14 по модулям в режиме вычитания. Выпрямитель 6 вычисляет a6cojBO ное значение приращения, которое подается на один вход первого компаратора 7. Пока напряжение с генератора 8 меньше величины приращения с блока 9 управления, на счетные входы счетчиков 14 по модулям подаются тактовые импульсы. Когда зна1 4 . чение приращения и напряжения с генератора 8 сравняется, импульсы с блока 9 управления прекращают подаваться и с выходов счетчиков 14 по модулям считывается результат. Блок 9 управления работает следующим образом. С шины 16 на вход RS-триггера 11 подается запускакмций импульс, который переводит RS-триггер 11 в единичное состояние. С выхода RS-триггера 11 логическая единица подается на вход элемента И 10, что обеспечивает прохождение через него тактовых импульсов, подаваемых с генератора 13. Одновременно с этим на вход Т-триггера 12с выхода RS-триггера 11 подается импульс, который переводит Т-триггер 12 в противоположное состояние, обеспечивая, этим переключение коммутатора 3 и блоков выборки и хранения. Когда с первого компаратора 7 проходит сигнал на S-вход RS-триггера 11, то он переходит в нулевое состояние и запрещает прохождение импульсов через элемент И 10. В момент времени t + dt второй блок 17 выборки и хранения запоминает значение входного сигнала и момент времени t +2At через коммутатор 3 подключается к входу блока 4 вычитания. Цикл преобразования повторяется.. Далее блоки выборки хранения поочередно подключаются ерез коммутатор 3 к входу блока 4 ычитания, обеспечивая вычисление азности значений входного напряжеия в моменты времени t +riut и 4- (п+1) At, где 1, 2, 3, ... . Технико-эконрмичес ;ий эффект редлагаемого устройства заключаетя в повышении быстродействия.

л

/7

/4

/4

/2

9

// jtf

is

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ содержащий генератор ступенча7 то изменяющегося напряжения, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, выход которого подключен к первому входу блот :ка управления, первый выход которого подключен к счетным входам счетчиков по модулям, второй выход к входу генератора .ступенчато изменяющегося напряжения, а второй вход - к шине запуска, о т л иiч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены два блока выборки и хранения, инвертор, коммутатор, блок вычитания, второй компаратор и выпрямитель, а счетчики по модулям выполнены реверсивными, причем входная шина соединена с первыми входами блоков выборки и хранения и с первым входом блока вычитания, второй вход которого через коммутатор соединен с выходами первого и второго блоков выборки и хранения, второй вход первого блока выборки и хранения соединен с третьим выходом блока управления, третьим вхо§ дом коммутатора и через инвертор с вторым входом второго блока выбор(Л ки и хранения, при этом выход блоС ка вычитания соединен через выпрямитель с вторым входом первого компаратора и непосредственно с первьм входом второго компаратора, второй вход которого соединен х: общей шиной , а выход - с управляннцими вхо:дами счетчиков по модулям.