РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1973 года по МПК H03K17/00 

1

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в преобразователях напряжения в код.

Известна схема распределителя тактовых импульсов для аналого-цифрового преобразователя с переменными по времени тактами (шагами) квантования, которая достроена па основе двоичного счетчика и разомкнутого кольцевого счетчика. Однако для формирования переменных во времени тактов в распределитель, который строится на основе разомкнутого кольцевого счетчика, добавляется двоичный счетчик, что увеличивает количество оборудования для решения поставленной задачи.

При формировании различных по длительности тактов используются сигналы с различных триггеров двоичного счетчика, в результате чего получается непостоянство временных задержек передних фронтов тактов. Это объясняется тем, что передние фронты формируются триггерами двоичного счетчика, каждый из которых при- работе задерживает фронт тактового генератора (на каждом последующем триггере задержка суммируется). В результате непостоянства временных задержек передних фронтов тактов приводит к погрешности измерения (сравнения Ux и VQ от разряда к разряду) особенно, когда для достижения максимального быстродействия прибора используются минимальные ло времени такты.

Цель изобретения - повышение точности измерений аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания, использующего предлагаемую схему распределителя тактовых ипульсов, а также упрощение схемы распределителя тактовых импульсов. Повышение точности аналого-цифрового преобразователя происходит в результате уменьшения непостоянства временных задержек передних фронтов тактовых импульсов при сохранении возможности построения схемы управления аналого-цифрового преобразователя, формирующей переменные во времени такты взвешивания алгебраической суммы измеряемого и компенсирующего напряжений.

Схема распределителя тактовых и.мпульсов упрощается благодаря за.мене триггеров младщих разрядов в разомкнутом кольцевом счетчике схемами совпадений и использованию триггеров, исключенных из разномкнутого кольцевого счетчика, для построения больщей части замкнутого кольцевого счетчика, с помощью которого формируются переменные по длительиости такты.

Сущность изобретения заключается в том, что вместо триггеров разомкнутого кольцевого счетчика, формирующих последние минимальные по времени и равные по длительности

тактовые импульсы, в распределитель введены дополнительные триггер и схемы совпадения, количество которых равно числу исключенных триггеров распределителя, а вместо двоичного счетчика используется замкнутый кольцевой счетчик, который формирует длительность минимальных по времени тактовых импульсов.

На чертел е изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Ипульсом «сброс, поступающим с опережением по отношению к другим сигналам в схему управления аналого-цифровым преобразователем, все триггеры устанавливаются в положение «О, как показано на чертеже.

С задержкой относительно импульса «сброса на триггер цикла 1 поступает импульс «пуск, который переключает этот триггер в положение «1. От триггера цикла I подается , отпирающий схему совпадений 2, которая подает импульсы от тактового генератора 3 на замкнутый кольцевой счетчик, выполненный иа триггерах 4-8, а также на один из входов блокирующего распределитель триггера 9.

От первого импульса тактового генератора включ ается в «1 блокирующий, распределитель триггер 9, который своим сигналом включает первый триггер 10 распределителя. Таким образом, начинается формирование во времени первого тактового импульса с распределителя и начинает переключаться замкнутый кольцевой счетчик на триггерах 4-8. По мере поступления тактовых импульсов последовательно возникают сигналы «1 на выходах триггеров 4-8 (замкнутого кольцевого счетчика), выходы которых подключены ко входам разомкнутого кольцевого счетчика, построенного на триггерах 10-12. Как только сигнал «1 возникнет на выходе триггера, выключится триггер 10 распределителя, который своим сигналом включит триггер 11. Этим закончится формирование первого такта растфеделителя, длительность которого определяется порядковым номером триггера в замкнутом кольцевом счетчике и на примере показанной схемы равна трем минимальным по времени тактам.

Одновременно с окончанием первого такта начинается формирование следующего второго такта распределителя. Этот процесс будет происходить в описаниом ранее порядке до тех нор, пока одновременно с выключением триггера 12 не включится вспомогательный триггер 13. В приведенном примере схемного решения распределителя длительности второго и третьего тактов равны двум минимальным по времени тактам генератора 3. Дополнительный триггер 13 блокирует схемы совпадений 14-17 и при .своем включении в «1 открывает их по общим входам. Одновременно с включением дополнительного триггера 13 иа выходе схемы совпадений 14 возникает тактовый импульс, длительность которого формируется замкнутым кольцевым счетчиком и равна длительности одного такта генератора 3. Сигнал

на второй вход схемы совпадений 14 снимается с выхода триггера 6.

Следующий тактовый импульс распределителя снимается с выхода схемы совпадений 15,

второй вход которой подключен к выходу следующего триггера в замкнутом кольцевом счетчике - к выходу триггера 7 и т. д. Входы последующих схем совпадений подключаются последовательно к выходам следующих триггеров замкнутого кольцевого счетчика. Очевидно, что число схем совпадений должно быть меньще илда равно числу т-риггеровв замкнутом кольцевом счетчике. Иначе схемы совпадений будут срабатывать дважды или больщее число раз, что недопустимо. При срабатывании схемы совпадений 17 (последней) ее выходной сигнал переключает триггер цикла 1 в положение «О, выключает последний триггер «памяти в аналого-цифровом преобразователе (триггеры памяти на чертеже не показаны) и может подать команду на считывание параллельного выходного кода с триггеров памяти, полученного в результате измерения.

Триггер цикла 1 своим сигналом выключает схему совпадений 2, и на этом цикл работы распределителя, а следовательно, измерения заканчивается. Количество триггеров в замкнутом кольцевом счетчике определяется не

только числом минимальных по длительности тактовых импульсов (схем совпадений), но и длительностью первого тактового импульса, который формируется от включения триггера 11, т. е. числом минимальных тактов, входящих в первый такт.

Количество разрядов и длительности тактов выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от заданной погрещности АЦП и инерционности его узлов.

„

Предмет изобретения

Распределитель тактовых импульсов аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания с переменными по времени

тактами, содержащий триггер цикла, тактовый генератор, схему совпадений для тактовых импульсов и разомкнутый кольцевой счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений аналого-цифрового преобразовання за счет уменьшения непостоянства временных задержек передних фронтов тактов и упрощения схемы, он содержит дополнительные триггеры и схемы совпадений, и замкнутый кольцевой счетчик, причем один из

входов дополнительного триггера связан с выходом разомкнутого кольцевого счетчика, формирующего такт старших разрядов, другой вход нодключеи к шине сброса всего распределителя тактовых импульсов в исходное состояние, а выход связан с общими входами дополнительных схем совпадения, формирующих такты младших разрядов, другие входы которых подключены к соответствующим выходам триггеров дополнительного замкнутого кольцевого счетчика.