ЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1970 года по МПК G06J1/00 

Известны аналого-цифровые преобразователи для восироизведеиия функций двух переменных, содержащие операциоппые усилители, дешифратор, соединенный с запоминающим устройством, регистры, счетчики, вентили и цифровые управляемые сопротивления. Эти устройства недостаточно надежны и точны.

Предложенный преобразователь отличается тем, что в нем выходы регистров через цифровые управляемые сопротивления подключены ко входам операционных усилителей, входы первого и второго регистров объединены и через вентиль подключены к счетчикам, а входы третьего, четвертого и пятого регистров через вентили, соединенные с источниками управляющих потенциалов и выходами запоминающего устройства, подключены к генератору импульсов.

Это позволяет повысить точность, надежность и расширить функцнональные возможности устройства.

На фиг. 1 нредставлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - запоминающее устройство.

Каждый из преобразователей аналог - код для неременпых х и у состоит из фантастроцов / и 2, схем сравнения 3 и 4, триггеров 5 и 6, вентилей 7 и S, счетчиков 9 и W приращений Дл: и Дг/, счетчиков интервалов 11 и 12, усилителей 13 и 14. Адресная система 15 представляет собой диодный дешифратор на 121 выход. Запоминающее устройство (ЗУ) 16 представляет собой дподную матрицу па 121 девятиразрядное число. Регпстры 17-19 припимают числа из ЗУ через усилитель 20, регистры 21 и 22 - коды х и Ду. Интерполяторпреобразователь «код - аналог состоит из широкополосных онерационных усилителей 23-25 с цепями обратной связи 26-28, схем

на цифровых управляемых сопротивлениях 29-35, именуемых в дальнейшем ЦУС. Схемы ЦУС 29-31, 34 - однонолярные, а схемы ЦУС 33, 35 - двуполярпые. Каждое из цифровых управляемых сонротнвлений схемы ЦУС состоит из точного (0,1%) резистора 36 (фиг. 2), проводимость которого пропорциональна 2, где п - номер разряда, н ключевой схемы на диодах 37, 3S, унравляемой сигналом 39 с соответствующего триггера регистра. Поскольку

на входах схем ЦУС 33 п 55 сигпал в процессе работы перемепный, то для компенсацип погрещности, связанной с нелинейностью характеристики диода ключа, присоединенного к сетке, в цепи обратной связи усилителей 23 и

24 наряду с сопротивленпямп 40 и 41 (фиг. 2) включены корректирующие цепи из диодов и сопротивлений 42, 43, 44 п 45, 46 п 47, 48 и 49. Сигнал на входах ЦУС 29-32 и 34 постоянен п равен или В цепь обратной свяSO и Si. Устройство управления состоит из четырехразрядного счетчнка 52, связанного с дешифратором 53, одновпбраторов 54 и 55, триггеров 56, 57, линии задержки 58, нусковой схемы 59, генераторов импульсов 60 и 61, схем установки нуля 62 и 63, усилителя 64, вентилей 65-82.

Коммутациоииое иоле, выполненное совместно с ЗУ, представляет собой систему контактов для заииси заданных значений f(Xj, Уj)Поскольку используется двоичная система счисления, при записи применяется таблица перевода из десятичной системы в двоичную. Замыкание контактов соответствует заииси единииы, отсутствие замыкания - заннси нуля.

После нодключення ко входу напряжений х и у они устанавливаются па анодах фантастроиов / н 2. Прн нажатии кнопки срабатывает от источника иостоянного нанряжеиия Е схема 59, имнульс с которой опрокндывает триггеры 5 и 6, которые через усилители 13 и 14 запускают фаптастроны / и2 и одновременно открывают вентили 7 и 5. Счетные импульсы от генератора 61 через вентили 7 и 8 поступают на входы счетчиков 9 и 10 и на установочные входы триггера 57 непосредственно и через линию задерл :ки 58. Когда лииейно падающие нанряжения фантастронов совпадают с опорными нанряжениями схем сравнения 3 и 4, на выходах иоследних формируются импульсы, возвращающие триггеры 5 и 6 в исходное полол ение.

Вентили 7 и 6 закрываются, прекращая счет импульсов, а в счетчиках 9 н 11 а 10 и 12 оказываются зафиксированиыми иеременные х и г/ в числовой форме, причем в счетчиках 10 и 12 коды дают номера интервалов по осям х и г/, а в счетчиках 9 и 10 - коордииаты Дх и Ау. По окончании счета на одной из выходных щин дешифратора, оиределяемой кодом в счетчиках // и 12, ноявляется высокий потенциал, на всех остальных шинах - низкий потенциал. Каждая из выходных щин дешифратора соединена с разрядной щиной ЗУ, на которой записано значение f(Xj, у j) ъ узловой точке.

Число выходных щин ЗУ равпо числу разрядов записываемых чисел, например девяти, и каждая из них соединена с одним из усилителей. При появлении на одной из щин дещнфратора высокого потенциала он проходит или не проходит на усилитель 20 соответствующего разряда, в зависимости от того, включен или не включен диод в данном разряде выбираемого из ЗУ числа. По окончании счета импульсов через время, определяемое переходиыми процессами в адресной системе (дешифраторе) 15 и ЗУ, па выходе усилителя 20 зафиксируется число, соответствующее значенню f. Поскольку счетные импульсы поступают поочередно также на входы триггера 57, то его конечное состояние зависит от того, какое из неравенств или имеет место.

торый, открывая вентиль 66, позволяет тактовым импульсам с выхода генератора 60 проходить па усилитель 64 и через одно-вибратор 54 - на вход счетчика 52. Одновибратор 54 сдвигает импульсы, поступающие па вход счетчика 52, на полпериода относительно тактовых имнульсов. Счетчик вырабатывает на выходных Hinnax соедппенного с ним дешифратора 53 потенциалы Ui-(/7, управляющие последовательностью операций по выборке чисел из ЗУ и преобразовапию их в напряжение.

Команды выполняются при совпадении во времени тактовых нмпульсов ГИ и управляющих потенциалов на входах вентильных схем

в такой носледовательпости:

а)усилитель 64 сбрасывает в нуль все регистры при появлении на его входе потенциала Ui,

б)при появлении на входе вентиля 67 уиравляющего нотенциала Uz число иодается

в регистр /7. Сигнал с вентиля 67 открывает вентили 70-72, и число усилителя 20 оказывается в регистре 17. Одновременно сигнал с вентиля 67 подается на входы вентилей 75 и

74, унравляемых триггером 57, и в зависимости от его состояния открывает вентиль 73 или 74. Если сигнал появляется на выходе вентнля 73, код, зафиксированный в счетчике 9, передается через вентиль 75 в регистр 21, а код со

счетчика 10 - через вентиль 76 в регистр 22. Если сигнал появляется на выходе вентиля 74, код счетчика 9 будет передан через вентили 77 в регистр 22, а код счетчика 10 через вентиль 78 - в регистр 21;

в) при появлении на входе вентнля 79 потепциала Ьз « + 1 подается в счетчик 11 или 12. В результате этого открывается вентиль 80, и импульс проходит через вентиль 81 пли 82 в зависимости от состояния триггера 57 на

вход счетика 11 или 12, изменяя записанный в нем код. При этом изменяется адрес, и на выходе усилителя 20 фиксируется значение функции /J, или

г) с появлением управляющего потенциала

t/4 на входе вентиля 68 число передается с выхода усилителя 20 через вентиль 71 в регистр 18, одновремепно импульс с вентиля 68 иеребрасывает триггер 57;

д) при появлении на входе вентиля 79 jTipaBляющего потенциала L5« + l подается в счетчик 11 или 12 через вентиль 81 или 82 в зависимости от состояния триггера 57. Происходят новая смена адреса и выдача числа / на усилитель 20;

е)с появленпем управляющего импульса Ije на входе вентиля 69 число передается с усилителя 20 в регистр 19 через вентиль 72. Поскольку с выходов триггеров регистра потенциально управляются ключи в схемах ЦУС, то при появлении числа в регистрах на выходе усилителя 25 формируется значение f(x, у);

и) с появлением первого импульса на выходе счетчика 52 опрокидывается триггер 56, вентиль 66 закрывается, и импульсы на вход счетчика 52 больше не поступают. С выхода же счетчика 52 с задержкой, необходимой для возврата фантастронов в исходное положение, определяемой одновибратором 55, импульс поступает на входы триггеров 5 и 6, опрокидывая их. Триггеры открывают вентили 7 и S, и начинается новый цикл определения f(x, у).

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь для воспроизведения функций двух переменных, содержащий операционные усилители, дешифратор, соединенный с запоминающим устройством, регистры, счетчнки, вентили и цифровые управляемые сопротивления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, надежности и расширения функциональных возможностей устройства, в нем выходы регистров через цифровые унравляемые сопротивлення подключены ко входам операционных усилителей, входы первого и второго регистров объединены и через вентиль подключены к счетчикам, а входы третьего, четвертого и пятого регистров через вентили, соединенные с источниками управляющих потенциалов и выходами запоминающего устройства, подключены к генератору импульсов.

s

69

-Т-- г . ги

29

--Kl- ZZH n w

dH

us-2