Преобразователь напряжение-код Советский патент 1985 года по МПК H03M1/38 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования переменного напряжения в цифровой код. Цель изобретения - расширение диапазона преобразования. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь содержит блок 1 с-равнения, первый вход которого подключен к шине 2 входного сигнала и к входу порогового элемента 3, а выход - через последовательно соединен ные счетчик 4 и цифроаналоговый преобразователь 5 к второму входу блока 1 сравнения, при этом выход порогового элемента 3 подключен к установочному входу счетчика 4 через фор мирователь 6 импульса, а кодовые выходы счетчика 4 подключены к вторым входам блока 7 элементов И, выходы которого соединены с выходными шинами 8, При этом шина 2 входных сигналов подключена к входу сброса счетчи ка 4 импульсов через нуль-орган 9 и через формирователь 10 экстремума к первому входу блока 7 элементов И. / Устройство работает следующим об.разом. В исходном состоянии на выходе по рогового элемента 3 устанавливается логической О, на выходе блока 1 сравнения - логическая 1. Счетчик 4 обнуляется и его выходной эквивалент равен нулю. На выходе нуль-органа 9 и формирователя 10 экстремума устанавли вается логический О. При отсутстви входного сигнала на выходе элемента сравнения формируется логическая 1 а на выходе порогового элемента 3 и формирователя 6 импульсов - логический О. Преобразователь работает следующим образом. При величине амплитуды входного сигнала, меньшей величины порогового уровня U|, ,пороговый элемент 3 не срабатывает, на его выходе сохраняет ся логический О. При поступлении на вход положительной полуволны вход ного сигнала на выходе блока 1 срав О. Сме нения формируется логический 0 .на логической 1 на логический воспринимается счетчиком 4, как импульс на входе. В счетчик 4 записывается единица. На выходе цифрранало гового преобразователя 5 формируется положительный потенциал Д U , равный одному дискрету измерения, который поступает на второй вход блока 1 сравнения. На выходе блока 1 сравнения опять устанавливается логическая 1. Время, необходимое для квантования одного дискрета преобразования, определяется временем прохождения импульса с выхода блока 1 сравнения по цепи обратной связ.и (счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь) на его вход. Как только величина входного напряжения становится равной ди, на выходе блока 1 сравнения опять устанавливается логический О. Счетчик 4 изменяет свое состояние на 1. На выходе цифроаналогового преобразователя 5 формируется напряжение 2ли. На выходе блока 1 сравнения устанавливается логическая 1. Процесс изменения числового эквивалента в счетчике 4 продолжается до тех пор, пока нарастет входной сигнал. В момент окончания нарастания входного сигнала в счетчик 4 записывается числовой эквивалент, пропорциональный амплитудному значению входного сигнала. Момент окоршания нарастания входного сигнала (положительной полуволны) формируется формирователем 10 экстремума, формирующим импульс перезаписи числового эквивалента через блок 7 элементов И на выходные шины 8, В момент смены фазы входного сигнала (момент перехода входным сигналом через, нулевое значение, а именно перехода с положительной полуволны на отрицательную) нуль-орган 9 формирует импульс сброса, поступающий на вход сброса счетчика 4. Так как амплитуда входного сигнала небольшая, а следовательно, и малая крутизна, то и скорость переключения элементов небольшая. В случае, когда величина амплитуды входного сигнала больше U , то при поступлении на входную шину 2 отрицательной полуволны происходит срабатывание порогового элемента 3. На выходе формируется логическая 1. Переход с логического О на логическую 1 вызывает формирование, импульса на выходе формирователя 6 импульсов. Этот импульс, поступая на установочный вход счетчика 4, вписывает в него число, эквива- лентное значению амплитуды входного сигнала, равное Цц . 3 При поступлении на вход положительной полуволны входного сигнала начало переключений уже начинается не с нуля, а со значения 0 , т.е. н чало отсчета смещается и переключения начинаются в области малой крутизны. Как только величина входного сигнала становится равной U , на выходе, блока сравнения происходит смен логической 1 на логический О. Счетчик Д изменяет свое состояни На выходе цифроаналогового npeof paзователя 5 формируется напряжениь Uu +bU , на выходе блока 1 сравнени устанавливается логическая 1. Изменения числового эквивалента в счетчике 4 продолжаются до тех пор, пока изменяется входной сигнал 934 В счетчике 4 записывается числовой эквивалент, пропорциональный амплитуде входного сигнала. По окончании формирования числового эквивалента осуществляется его перезапись на выходную шину во внешнюю цепь. После перезаписи числового эквивалента осуществляется сброс счетчика 4 и устройство готово к преобразованию. Формирование импульса сброса и записи происходит аналогично. При технической реализации на реальных элементах, имеющих погрешность, величину порогового элемента 3 устанавливают равной и -ь S , где о - погрешность порогового элемента 3.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕКОД, содержащий блок сравнения, первый вход которого подключен к шине входного сигнала, а выход - через последовательно соединенные счетчик и .цифроаналоговый преобразователь к второму входу блока сравнения, и выходные шины, отл -и чающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в него введены пороговьпЧ элемент, блок элементов И, нуль-орган, формирователь экстремуме и формирователь импульса, вход которого подключен к выходу порогового элемента,а выход - к установочным входам счетчика, вход сброса которого соединен с выходом нуль-органа, вход которого соединен с шиной входного сигнала, подключенной к входу порогового элемента и через формирователь экстремума к первому входу блока элементов И, вторые входы которо го подключены к соответствующим кодовым выходам счетчика, а выходы к выходным шинам.