Устройство для определения отношения двух напряжений Советский патент 1987 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в гибридных вычис- лительньп устройствах, в частности, для преобразования отношения двух напряжений в цифр овой код.

Цель изобретения - псвьшениё быстродействия и расширение диапазона входных сигналов.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема блока сравнения.

Устройство для определения отношения двух напряжений содержит два элемента И 1 и 2, два реверсивных счетчика 3 и 4, два ключа 5 и 6, генератор 7 импульсов, буферный регистр 8, первый.блок 9 сравнения,первый и второй усилители 10 и 11 с упfO

J5

Если же - KiiUf - Е(,, то напряжение на выходе Равно блока сравнения принимает значение логической единицы независимо от значения сигнала на знаковом выходе.

Импульсы, поступающие на счетный вход первого реверсивного счетчика 3, увеличивают его выходной код при К,и, - Ерп - или уменьшают выходной код счетчика при K,U, - Е , что соответственно приводит к увеличению или уменьшению коэффициента усиления первого усилителя 10. Изменение этого коэффициента продолжается до момента появления логической единицы на выходе Равно первого блока 9 сравнения. В этот момент первый формирователь 14 импульсов вырабаты-. вает импульс, устанавливающий тригравляемым коэффициентом усиления,вто- гер 13 управления в единичное состоя- рой блок 12 сравнения, триггер 13 уп- ние. При этом блокируется работа пер- равления, первый и второй формирователи 14 и 15 импульсов.

При этом каждый блок 9 (12) срав25

вого реверсивного, счетчика 3, запрещается прохоясдение счетных импульсов через первый элемент И 1 и разрешается - через второй элемент И 2, размыкается первый ключ 5 и замыкается второй ключ 6.

нения содержит два компаратора 16 и 17, два элемента И 18 и 19, элемент НЕ 20 и регулируемый резистивный делитель 21 напряжения (фиг. 2).

Устройство для определения отношения двух напряжений работает следующим образом.

В начальный момент времени триггер 13 управления находится в нулевом состоянии. При этом блокируется работа второго реверсивного счетчика 4, раз- решается работа первого реверсивного счетчика 3, разрешено прохождение счетных импульсов через первьй элемент И 1 и запрещено - через второй элемент И 2. Первьй ключ 5 замкнут, а второй ключ 6 разомкнут.

На вход первого усилителя 10 с управляемым коэффициентом усиления поступает напряжение U, . Выходной сигнал- 45 Увеличению или уменьшению коэффйциенусилителя 10 сравнивается в первом блоке 9 сравнения с уровнем опорного напряжения Ё. Логика работы первого блока 9 сравнения такова. В случае, если К,и, - Ед„ (где 6 - порог срабатывания блока сравнения. К, - коэффициент усиления первого усилителя 10), сигналы на знаковом выходе и выходе Равно блока сравнения при50

та усиления второго усилителя 11. Изменение этого коэффициента продолжается до момента появления Логической единицы на выходе Равно второго блока 12 сравнения. В этот момент второй формирователь 15 импульсов вырабатывает импульс, устанавливающий триггер 13 управления в нулевое состояние. При этом блокируется работа второнимают значения логического нуля. В « го реверсивного счетчика 4. Содержи- случае K,U, - Е сигнал на зна оп

ковом выходе блока сравнения принимает значение логической единицы, а на выходе Равно - логического нуля.

мое второго реверсивного счетчика 4 заносится в буферный регистр 8. Запрещается прохождение счетных импульсов через второй элемент И 2 и разре

Если же - KiiUf - Е(,, то напряжение на выходе Равно блока сравнения принимает значение логической единицы независимо от значения сигнала на знаковом выходе.

Импульсы, поступающие на счетный вход первого реверсивного счетчика 3, увеличивают его выходной код при К,и, - Ерп - или уменьшают выходной код счетчика при K,U, - Е , что соответственно приводит к увеличению или уменьшению коэффициента усиления первого усилителя 10. Изменение этого коэффициента продолжается до момента появления логической единицы на выходе Равно первого блока 9 сравнения. В этот момент первый формирователь 14 импульсов вырабаты-. вает импульс, устанавливающий триггер 13 управления в единичное состоя- ние. При этом блокируется работа пер-

гер 13 управления в единичное состоя- ние. При этом блокируется работа пер-

вого реверсивного, счетчика 3, запрещается прохоясдение счетных импульсов через первый элемент И 1 и разрешается - через второй элемент И 2, размыкается первый ключ 5 и замыкается второй ключ 6.

35

На вход первого усилителя 10 посту- 30 пает напряжение U. Усиленное в К, раз напряжение К, поступает на вход второго усилителя 11, с коэффициентом усиления К выходной сигнал которого сравнивается во втором блоке 12 сравнения с уровнем опорного напряжения ЕО„ .

Блок 12 сравнения работает аналогично блойу 9 сравнения.

Импульсы, поступающие на счетный 40 вход второго реверсивного счетчика 4, увеличивают его выходной код при - - Ерр -, если уменьшают выходной код счетчика при K, - Eg , что соответственно приводит к

0

та усиления второго усилителя 11. Изменение этого коэффициента продолжается до момента появления Логической единицы на выходе Равно второго блока 12 сравнения. В этот момент второй формирователь 15 импульсов вырабатывает импульс, устанавливающий триггер 13 управления в нулевое состояние. При этом блокируется работа второго реверсивного счетчика 4. Содержи-

мое второго реверсивного счетчика 4 заносится в буферный регистр 8. Запрещается прохождение счетных импульсов через второй элемент И 2 и разре31305723

шается - через первый элемент И 1. Размыкается второй ключ 6 и замыкается первый ключ 5. Начинается новый цикл определения отношения напряжений.

Таким образом, при изменении коэф- 5 фициента усиления первого усилителя 10 достигается равенство К, U Е,, а при изменении коэффициента усиления второго усилителя 11 достигается равенство К, KjUa Epjj, откуда следует, что К и, /и,.

В итоге в буферный регистр 8 заносится код отношения напряжений делимого и делителя

fO

два ключа, сигнальные входы которых подключены соответственно к входам делимого и делителя устройства, о т- личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона входных сигналов, в устройство введены второй блок срав нения, два формирователя импульсов и два усилителя с управляемым коэффициентом усиления, первый из которых соединен сигнальным входом с выходами двух ключей, управляющим входбм - с выходом первого реверсивного счетчика, а выходом - с первым входом

Повьшгение быстродействия обеспечи- 5 первого блока сравнения и сигнальным

вается за счет асинхронного во времени переключения режимов работы, сразу же после установления равновесного значения коэффициентов усиления К

входом второго усилителя с управляемым коэффициентом усиления, подключенного управляющим входом к выходу второго реверсивного счетчика, а выйдет установление коэффициента усиле-20 ходом - к первому входу второго блония К-2 и наоборот. Расширение диапазона вычисляемого значения отношений напряжений обеспечивается за счет уменьшения минимально возможных значений напряжения делителя.

Формула изобретения

Устройство для определения отношения двух напряжений, содержащее триггер управления, генератор импульсов, подключенньй выходом к .первым входам двух элементов И, выход первого из которых соединен со счетным

входом первого реверсивного счетчика,35 го регистра, управляющим входом перподключенного входом управления реверсом к знаковому выходу первого блока сравнения, а выход ёторого элемента И соединен со счетным входом второго реверсив.ного счетчика, выход которого подключен к информационному входу буферного регистра, соединенного выходом с выходом устройства, и

5

O

два ключа, сигнальные входы которых подключены соответственно к входам делимого и делителя устройства, о т- личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона входных сигналов, в устройство введены второй блок сравнения, два формирователя импульсов и два усилителя с управляемым коэффициентом усиления, первый из которых соединен сигнальным входом с выходами двух ключей, управляющим входбм - с выходом первого реверсивного счетчика, а выходом - с первым входом

входом второго усилителя с управляемым коэффициентом усиления, подключенного управляющим входом к выходу второго реверсивного счетчика, а вы5

0

ка сравнения, второй вход которого соединен с шиной ввода опорного напряжения и вторым входом первого олока сравнения, подключенного выходом Равно через первый формирователь импульсов к входу установки в 1 триггера управления, вход обнуления которого соединен с выходом второго фор- мирователя импульсов, -прямой выход - с управляющим входом второго ключа, вторым входом второго элемента И и входом запрета Счета первого реверсивного счетчика, а инверсный выход - с входом разрешения.записи буфернового ключа, вторым входом первого элемента И и входом запрета счета второго реверсивного счетчика, подключенного входом управления реверсом к знаковому выходу второго блока сравнения, ВЫХОД Равно которого соединен с входом второго формирователя импульсов.

Редактор В.Данко

Составитель С.Казинов .

Техред В. Кадар Корректор М.Демчик

.WI «B«k M P. LM «« «В - . «в « «VaXH. „

Заказ 1454/48Тираж 673Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг. 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение диапазона вычисляемого отношения входных сигналов. Устройство содеряшт два элемента И 1 и 2, два реверсивных счетчика 3 и 4, два ключа 5 и 6, генератор импульсов 7, буферный регистр 8, два блока сравнения 9 п 12, два усилчте - ля с управляемым коэффициентом усилении 10 и 11, триггер управления 13, два формт-фователя импульсов 14 и 15. Принцип действия устройства основан на установлении последовательно во времени равновесных значений коэффициентов усиления первого и второго усилителей 10 и 11. Повьшение быстродействия достигается за счет асинхронного во времени переключения режимов уравновешивания, при этом умень- Q шение минимально допустимых значений напряжения делителя позволяет расширить диапазон вычисляеьатх значений отношения напряжений. 2 ил. S (Л