ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД Советский патент 1973 года по МПК H03M1/46 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть применено в цифровых измерительных приборах, устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известен преобразователь напряжения в код поразрядного уравновешивания, в котором путем подключения к выходу нуль-индикатора дискриминаторов положительного и отрицательного уровней со схемой «ИЛИ контролируется состояние выхода нуль-индикатора в интервале между циклами кодирования. Этим достигается повышение помехозащишенности преобразователя и сближение за изменениями входного напряжения.

Однако известный преобразователь имеет дискриминаторы положительного и отрицательного уровней, что приводит к усложнению схемы преобразователя.

С целью упрощения преобразователя и повышения помехозащищенности в режиме слежения за изменениями входного сигнала предлагаемый преобразователь содержит равный весу единицы младшего разряда источник напряжения, подключенный через ключ ко входу нуль-индикатора, триггер управления ключом, счетный вход которого подключен к выходу геператора тактовых импульсов, узел формирования сигнала запуска преобразователя, содержащий два элемента временной задержки, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами нульпндикатора, а выходы подключены ко входам схемы «ИЛИ, и два дополнительных вентиля,

один из которых включен между выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом распределителя, а второй--между выходом схемы «ИЛИ узла формирования сигнала запуска и соответствующим входом распределителя, причем запрещающий вход первого вентиля, разрешающий вход второго дополнительного вентиля и разрешающий вход триггера управления ключом подсоединены к выходу распределителя, соответствующему концу цикла кодирования.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Предлагаемый преобразователь содержит нуль-индикатор Д вентиль 2 в цепи прохождения тактовых импульсов на счетный вход распределителя, распределитель 3, разрядные вентили 4 триггеров кода, схему «ИЛИ 5, разрядные триггеры 6, цифро-аналоговый преобразователь 7 обратной связи, вентиль 8 в

цепи запуска преобразователя, элементы 9 и 10 временной задержки, генератор // тактовых импульсов, триггер 12 управления ключом, ключи 13, источник напряжения 14 с весом, равным единице младшего разряда

(кванту).

Преобразователь работает следующим образом.

По окончании очередного цикла преобразования, соответствующего концу цикла кодирования, с выхода (К+1) распределителя подается сигнал, который воздействует на вентиль 2, запрещая прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 11 на счетный вход распределителя 3, при этом последний останавливается. Одновременно с этим же сигналом разрешается прохождение сигнала запуска распределителя с выхода узла формирования сигнала запуска (обведен пунктиром) через вентиль 8, кроме того, разрешается работа триггера 12, обеспечивающего через ключ 13 поочередное включение и отключение на входе нуль-индикатора / напряжения UKB от источника напряжения 14 с весом, равным кванту.

Триггер 12 переключается с тактовой частотой, так как его счетный вход подключен к выходу генератора 11 тактовых импульсов.

Узел формирования сигнала запуска преобразователя состоит из двух элементов 9 и 10 временной задержки, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами нуль-индикатора /, а выходы через схему «ИЛИ 5 подключены ко входу вентиля S в цепи запуска преобразователя на новый цикл кодирования.

При правильном кодировании в конце цикла преобразования разрядные триггеры 6 управляемые распределителем 3 и нуль-индикатором / через вентили 4, установятся в такое состояние, при котором входное напряжение L/x скомпенсируется эталонными напряжениями UK с выхода цифро-аналогового преобразователя 7 с точностью до величины единицы младшего разряда, т. е. .

Если в дальнейшем входное напряжение Ux не изменяется, т. е. на входе нуль-индикатора сохраняется состояние баланса, то уровень сигнала на выходе нуль-индикатора /определяется состоянием ключа IS, коммутирующего на вход нуль-индикатора согласно с напряжением обратной связи С/к дополнительное напряжение (/KB, равное кванту.

После окончания цикла кодирования очередной тактовый импульс вызывает срабатывание триггера 12 и включение ключа 13, в результате чего обеспечивается увеличение компенсирующего напряжения на единицу младшего разряда. Так как при этом преобладает компенсирующий сигнал UK на входе нульиндикатора, на его выходе а появляется разрешающий уровень («О), а на инверсном выход б - запрещающий уровень («1). Следующий тактовый импульс опрокидывает триггер 12 в исходное состояние, вновь наступает соетояние баланса на входе нуль-индикатора, а уровни сигналов на выходах нуль-индикатора меняются на обратные: теперь уже на выходе а - запрещающий уровень («1), на выходе б- разрешающий уровень («О).

Очередной тактовый импульс вновь приводит к срабатыванию триггера 12 и т. д.

Таким образом, при правильном кодировании и неизменном входном напряжении Ux благодаря поочередному включению и отключению дополнительного источника UKB на входе нуль-индикатора на его прямом и инверсном выходах имеет место чередование низкого («О) и высокого («1) уровней с частотой тактового генератора.

Так как элементы 9 к 10 временной задержки обеспечивают прохождение сигнала (например, высокого уровня «1) через время, несколько превышающее период следования тактовых импульсов, то при балансе на входе нуль-индикатора сигналы на выходе элементов 9 и 10 отсутствуют и нового запуска преобразователя не последует.

В случае неправильного кодирования или изменения входного напряжения Ux на величину более одного кванта, когда имеет место разбаланс того или иного знака на входе нуль-индикатора, на прямом или инверсном выходе нуль-индикатора (независимо от состояния триггера 12) возникает сигнал, например, высокого уровня, который при срабатывании соответствующего элемента 9 или 10 временной задержки через схему «ИЛИ 5 и вентиль 8 обеспечивает общий сброс схемы и запуск распределителя на новый цикл кодирования.

При этом распределитель переходит из состояния, соответствующего концу цикла кодирования (К+1), в исходное состояние («О), в результате достигается запрет прохождения сигнала запуска преобразователя через вентиль 8, запрет работы триггера 12, который устанавливается в исходное состояние и отключает от входа нуль-индикатора дополнительный источник напряжения t/кв, и разрешение прохождения через вентиль 2 тактовых импульсов с выхода генератора // на счетный вход распределителя 3.

Очередной импульс с выхода генератора тактовых импульсов переводит распределитель 3 из исходного состояния («О) в состояние («1), начинается цикл кодирования. Результат измерения обновляется.

В режиме слежения за изменениями входного напряжения обеспечивается повышение помехозащищенности преобразователя: благодаря элементам 9 и 10 временной задержки кратковременный сигнал помехи или пульсация измеряемого напряжения Ux с периодом, меньшим собственного времени элементов временной задержки, не вызывает ложного запуска преобразователя на новый цикл кодирования.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения в код поразрядного кодирования, содержащий распределитель с генератором тактовых импульсов, вентили, цифро-аналоговый преобразователь, нуль-индикатор, схему «ИЛИ, отличающийся

тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения помехозащищенности в режиме слежения за изменениями входного сигнала, он содержит источник напряжения, равный весу единицы младшего разряда, подключенный через ключ ко входу нуль-индикатора, триггер управления ключом, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых имг пульсов, узел формирования сигнала запуска преобразователя, содержащий два элемента временной задержки, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами нуль-индикатора, а выходы подключены ко входам схемы «ИЛИ и два дополнительных вентиля, один из которых включен между выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом распределителя, а второй - между выходом схемы «ИЛИ узла формирования сигнала запуска и соответствующим входом распределителя, причем запрещающий вход первого дополнительного вентиля, разрешающий вход второго дополнительного вентиля и разрешающий вход триггера управления ключом подключены к выходу распределителя, соответствующему концу цикла кодирования.