ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД Советский патент 1973 года по МПК H03M1/36 

1

Изобретение относится к области преобразования аналоговых величин в цифровые коды. Известны преобразователи напряжения в цифровой код, содержащие источники эталонJ .2. i .f+l . 2 2 2 2

1

, где к - номер данного разряда, а i-

текущий номер, принимающий значения от 1 до 2 сравнивающие устройства, выходы которых связаны с разрядными триггерами, а первые входы - с нулевой шиной.

Известные преобразователи имеют ограниченные функциональные возможности.Для расщирения функциональных возможностей в предлагаемый преобразователь включены устройства определения максимума и минимума, вычитающие устройства, причем в /с-ом разряде г-ое устройство определения минимума соединено с двумя вычитающими устройствами, первые входы которых подключены к источнику преобразуемого напряжения, а вторые входы - к эталонным источникам с

L .+1

весами ;-гг- от максимального значения пре2 2

образуемого напряжения, устройства определения минимума к-ого разряда соединены с устройством определения максимума данного разряда, которое подключено ко второму входу сравнивающего устройства, а в первом разряде второй вход сравнивающего устройства соединен с вычитающим устройством, подключенным к источнику преобразуемого напряжения и к эталонному источнику с весом V2 от максимального значения преобразуемого напрян ения.

На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь состоит из источников эталонных напряжений 1 1-2 ве; h величины 4 /.,-„акс

личины и

Лмакс Т

величины хмакс /2« величины ихыакс. , двух

групп вычитающих устройств, первая группа которых состоит из вычитающих устройств 2, 22,..., , а вторая - из вычитающих устройств 3i, 32,..., 82, устройств определения минимума 4i, 42,..., 2 -1 устройств определения максимума 5i, 5-2, . . ., 5п, сравнивающих устройств 6i, 6.2, .. ., 6,,, разрядных триггеров 7i, 7.2.. ., 7„.

Вычитающие устройства первой группы соединены с источниками эталонного напряжения /i-/2«-и источником 8 преобразуемого напряжения Ux и производят выделение разности между эталонными источниками и HcTOMHHKOiM преобразуемого напряжения. Вычитающие устройства второй группы -Зз соединены с источниками эталойного напряжения Ii-l2 и источником 8 преобразуемого напряжения Ux и производят выделение разности между источником 8 и эталонными источниками. В первом разряде вычитающее устройство 5i соединено со схемой сравнения 6i, второй вход которой связан с нулевой шииой, во втором разряде схема определения минимума 4i соединена с вычитающими устройствами 2, 32, а схема определения минимума 42 соединена с вычитающими устройствами 3, 5з, схема определения максимума 5i связана со схемами определения минимума 4 и а и т. д. В я-ом разряде схема определения минимума связана с вычитающими устройствами , 2« , схема определения минимума 42«-2 соединена с вычитающими устройствами 2зП-2, Sjn 1 и т. д., схема определения минимума 4zn-i связана с вычитающими устройствами 2ь 32«-1+1, схема определения максимума 5к- связана со схемами определения минимума гЛ- -42/1 -I . К каждой схеме определения максимума подключена соответствующая схема сравнения 2-бп, второй вход которой связан с нулевой щиной. Выходы схем сравнения 6i-6п соединены со входами разрядных триггеров 7,-7„. Рассмотрим работу преобразователя при п 3 и /х - а;макс. В первом разряде на 16 выходе вычитающего устройства 3 будет на3пряжение - жмакс. поэтому схема сравнен-ия 6i выдаст единицу и триггер 7 будет в состоянии «I. Во втором разряде на выходе вычитающего устройства 2i будет напряжение--f/x макс, на выходе устройства 3z напряжение - -- ихиа.кс и устройство определения минимума 4 выдглит напряжение - - жмакс. на выходе выч1И16тающего устройства 5з будет напряжение - .хмакс. на выходе устройства 2z будет на16пряжение хмакс и устройство Определевыделит напряжение ния минимума устройство определения макси ГТ -X макс/ 16 му.ма 5 выделит напряжение х схема сравнения 6 не выдаст сигнала и триггер 7г будет в состоянии «О. В третьем разряде вычитающее устройство 2, выделит напряжение -макс, устройство 54 напряжение - - t/.г-макс и схема олределе16ния минимума 4 выделит напряжение л, I: -- (.х мако вычитающее устройство 2 выде16ит напряжение , устройство 3z - на1ёряжейие и схема определения мини Тбума 4 выделит напряжение ; вычиустройство 22 выделит напряжение ающее устройство 5б - напряжение схема определения минимума 4 - X ма 6 выделит напряжение - - f/жмакс, вычиваю щее устройство 2 выделит напряжение - жмакс, устройство Si - положительное 16 напряжение /жгаакс и устройство определения минимума 4б выделит напряжение fy устрояство определения максимума 52 выделит положительное напряжение лгмакс , схема сравнения 5з выдаст сигнал, и 16 триггер 7з будет в состоянии «I. Таким образом, будет получен код 101, соответствующий преобразуемому напряжению ГТ макс16Сравним время Т преобразования и количество О оборудования описанного преобразователя с временем Г преобразования и количеством 01 оборудования известного преобразователя: ву г мин г макс г сс Г rpi 4у + 4с + 4 + 4ли + тр. 0-( 1).Оеу + (2- 1)-0„ин + + («-) Омакс + «0,е + + 2« -Оэ, О (2« - 1).ОЗУ + (2« - 1) Ои + Юили + + (2« - 1)0« + (2« - 1)Оз+яО ,р , где ву tec, ю или. макс/ мин. тр - время задержки в вычитающем устройстве, схеме сравнения, схеме «И, «ИЛИ, устройствах определения максимума, минимума и триггере соответственно; Ову, Осе, Ои, Оили, Омане, ОТР - количество оборудования этих устройств. Поскольку схема определения минимума эквивалентна схеме «И, схема определения максимума эквивалентна схеме «ИЛИ, а вычитающее устройство много проще схемы сравнения, то время преобразования в обоих преобразователях одинаково, а объем оборудования в предлагаемом преобразователе значительно меньше. Предмет изобретения Преобразователь напряжения в цифровой код, содержащий источники эталонных напря