ВСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/14 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в измерительных, вычислительных устройствах, а также в системах автоматического управления или централизованного контроля.

Известно устройство для преобразования в цифровой отсчет разности двух напряжений постоянного тока, содержащее тактовый генератор, выход которого соединен с генератором линейного напряжения, два компаратора, подключенные к триггеру, и счетчик.

Устройство характеризуется большим объемом требуемой аппаратуры. С целью упрощения должно представлять интерес устройство для получения цифровых отсчетов разности, требующее существенно меньщего объема аппаратуры и построенное на основе использования только импульсных элементов.

С этой целью устройство содержит генератор образцовой частоты, выход которого соединен с вентилем, другой вход которого подключен к выходу триггера, а выход соединен со счетчиком. Выход генератора линейного напряжения соединен со входом соответствующего компаратора.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Ритм работы устройства задает тактовый генератор /, генерирующий короткие импульсы постоянной частоты. Выходное пилообразное напряжение с генератора линейного напряжения 2, управляемого импульсами задающего генератора /, подается на первые

входы двух одинаковых диодно-регенеративных компараторов 3 и 4, на вторые входы которых поступают соответственно обрабатываемые напряжения U2(t)kx2(t) и Ui(t)kxi(t), где X2(t) и д(О - моделируемые физические величины. В моменты времени ti и tz достижения равенств текущих значений Un(t) соответственно напряжениям Ui(f) и U2(t) с выходов компараторов 4 н 3 получаются короткие импульсы.

Первый из них переводит несколько рассимметрированный триггер 5 во второе устойчивое состояние, а второй возвращает его в исходное положение. Таким образом,

триггер 5 формирует прямоугольный импульс с длительностью Тг, который используется затем для управления вентилем 6, пропускающим на вход счетчика 7 счетные импульсы с выхода генератора 8 образцовой

частоты.

Если U(t)kt, то значения t и t определяются очевидными соотношениями

. U,(t)

--,

30

um

.

Следовательно, длительность Тг прямоугольного импульса с выхода триггера 5 будет равна

,t,-t,M).-jm :Liu,({)-umкkк

При постоянном значении о периода повторения импульсов с генератора 8 счетчик за время существования очередного импульса Tt зарегистрирует число импульсов п,, равное

я, - - u,({) - им k,u,(f)--uM,

о

Для передачи полученного числа Лг во внешние устройства (индикатор, цифровое табло или универсальная вычислительная машина) служат считывающие импульснопотенциальные вентили 9, каждый из которых по потенциальному входу управляется соответствующим разрядным триггером счетчика 7. Для выполнения операции считывания используется выходной импульс с компаратора 4, задержанный на время М с помощью участка а-б линии задержки 10. Очевидно, этот импульс пройдет на выходы тех вентилей, в разрядных триггерах которых в данный момент окажется записанной единица. Этот же импульс, но дополнительно задержанный на М оставшимся участком б-в линии задержки 10, приведет счетчик в исходное состояние, подготавливая его к пересчету числа импульсов Пг+i следующего (t+l)-ro такта преобразования.

Таким образом, при одновременной работе всех узлов устройства на выходах считывающих вентилей будут получаться периодические цифровые отсчеты, определяемые текущей арифметической разностью (Ui-U входных напряжений.

Предмет изобретения

Аналого-цифровое устройство для вычитания напряжений, содержащее тактовый генератор, выход которого соединен с генератором линейного напряжения, два компаратора, каждый из выходов которого подключен к соответствующему входу триггера, и счетчик, отличающееся тем, что, с целью упрощения, увеличения помехозащищенности и точности работы устройства, оно содержит генератор образцовой частоты, выход которого соединен с вентилем, другой вход которого подключен к выходу триггера, а выход соединен со счетчиком, причем выход генератора линейного напряжения соединен со

входом соответствующего компаратора.