Развертывающий регистр для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания Советский патент 1974 года по МПК G11C8/06 

1

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может найти применение в аналого-цифровых преобразователях и цифровых измерительных приборах.

Известный развертывающий регистр для аналого-цифрового преобразователя лоразрядного уравнавешивания содержит ъ старшем разряде троичный триггер, состоящий из элементов «НЕ и «ИЛИ, элементов «И для овязи Прямого и инверсного выходов нуль - органа СО вторы.м и третьим элементами «ИЛИ - «ИЕ троичного триггера и элементов «ИЛИ, связывающих оервые п «вторые элементы «НЕ троичных триггеров каждого разряда с 1выходными шинами этих разрядов.

Во время работы такого устройства наблюдаются сбО|И, устранение которых невозможно без изменения схемы устройства.

Павышение устойчивости работы развертывающего регистра и упрощение его схемы достигается тем, что выходы гвторого и третьего элементов «ИЛИ-НЕ троичного Т|риггера старшего разряда соединены со входам.и элемента «ИЛИ - «НЕ второго разряда. Выход этого элемента и выходы элементов «ИЛИ - «НЕ последующих разрядов соединены со входами триггеров тех же разрядов, состоящих из элементов «ИЛИ - НЕ. Выходы триггера младшего разряда соединены со входами оконечного элемента

«ИЛИ - «НЕ, выход которого соединен через элементы «И со входами iipmrrepa младшего разряда и со входом первого элемента «ИЛИ - «НЕ троичного триггера старшего разряда. Выходы neipcoro и второго элементов «ИЛИ - «НЕ троичного триггера соединены через элемент «И с выходом старшего разряда, а выходы элементов «ИЛИ - «НЕ триггеров тех же разрядов соединены через

элементы «И с выходными шинами развертывающего регистра для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания. Схема устройства представлена на чертеже.

На схеме изображены только три разряда регистра. Старший разряд регистра представляет собой троичный триггер, который образован из элементов 1, 2, 3. Выходы элементов 2 и 3 соединены со входами элемента 4 второго разряда. Выход элемента 4 соединен со входами триггера, образованного из элементов 5 и 6. Аналогично построены все последующие разряды регистра.

Выходы элементов 5 и 6 триггера младшего разряда соединены со входами элемента 7, выход которого соединен с элементом 1 троичного триггера.

Кроме того, выходы элементов 4 каждого

разряда и элемента 7 соединены через элементы «И 8 и 9 со входами элементов 5 и 6 триггеров и со входами элементов 2 и 3 троичного триггера старшего разряда. Вторые входы элементов «И 8 соединены с шиной 10 инверсного F выхода нуль-органа, а входы элементов «И 9 соединены с шиной 11 прямого F выхода нуль-органа.

Выходы элементов 1 и 2 старшего разряда и элементов 4 и 5 каждого последуюш;его разряда соединены с выходными шинами разве;ртываюш;его регистра.

Устройство работает следуюш,им образом.

Допустим, что в ИСХОДНОЛ1 состоянии элементы 3 и 6 закрыты (находятся в режиме отсечки) и на их выходах имеется сигнал логической «1. Тогда элементы 1 и 2 троичного триггера 1, 2, 3 открыты и на их выходах-сигнал логического «О, открыты также элементы «НЕ триггеров 5 и 6 и открыты элементы 4 и 7 благодаря потенциальным связям с троичным триггером и триггерами остальных разрядов и на их выходах также имеются сигналы логического «О.

Независимо от того, какие сигналы на шинах 10 и И, идуш,их с выходов нуль-органа, элементы «И 8 и 9 закрыты, так как на одном из входов каждого из них имеется сигнал «О от элементов 4 и 7.

Это устойчивое состояние, в котором устройство может находиться длительное время.

Подача импульса «Пуск (логическая «1) на вход 12 развертываюш,его регистра выводит элементы 3 и 6 из режима отсечки и открывает их. Одновременно импульс «пуск поддерживает в открытом состоянии элементы 2 и 5.

Благодаря тому, что элементы 2 и 3 троичного триггера открыты и открыты элементы 5 и 6 триггеров последуюш,их разрядов, элементы 1, 4 и 7 должны начать закрываться. Однако, так как время рассасывания неосновных носителей транзисторов элементов 1, 4 и 7 при выходе из насыш,ення в режим отсечки не бесконечно мало, процесс закрытия элементов 1, 4 и 7 будет растянут во времени..

Возрастаюший потенциал логической «1 с выхода элемента 7 в «акой-то момент прекраш,ает процесс закрытия элемента 1 и начинает его открывать. Время, в течение которого проходит этот процесс, зависит от индивидуальных свойств транзисторов элементов 1 и 7 и не является определяющим. К концу этих переходных процессов элемент 1 открывается, его транзистор входит в режим насыщения и на его выходе будет логический «О. При этом элемент «И 13 старшего разряда открывается от поступления двух логических нулей на выходах открытого элемента 2 и открывшегося элемента 1.

Конец прохождения имнульса «пуск создает условие для закрытия элемента 3, однако транзистор этого элемента еще остается какое-то время открытым (в режиме иасыщения) в силу конечного времени рассасывания неосновных носителей.

Открытый элемент 13 дает возможность сравнения с помощью нуль-органа эталонного напряжения первого разряда UK - преобразователя «код - напряжение аналого-цифрового преобразователя с измеряемым напряжением их.

В это же время элемент 4 второго разряда закрыт двумя нулями от элементов 2 и 3 троичного триггера и стробирует сигналом «1 элементы «И 8 и 9 по одному из входов.

Допустим, UK Ux, тогда на шине 11 нуль-органа будет сигнал «1, а на шине 10 сигнал «О.

Сигнал «1 на шине И открывает элемент «И 9 старшего разряда и тем самым предотвращает выход из насыщения транзистор элемента 3, а так как элемент «И 8 остается закрытым, то элемент 2 закрывается и открывает элемент 4 второго разряда. Он также закроет элемент «И 13 старшего разряда, который в свою очередь выключает эталонное напряжение и Ki первого разряда на преобразователе «код - напряжение аналого-цифрового преобразователя напряжения.

Для правильной работы регистра должно быть соблюдено следующее условие: время срабатывания преобразователя «код - напряжение и нуль органа аналого-цифрового преобразователя должно быть значительно меньше времени рассасывания неосновных носителей транзисторов развертывающего регистра. Это легко достижимо.

Открывшийся элемент 4 отсекает доступ сигналам с выхода нуль-органа к элементам 2 и 3 через элементы «И 8 и 9 и теперь троичный триггер (старший разряд) останется в таком устойчивом состоянии до нрихода очередного импульса «пуск. Одновременно с этим элемент 4 открывает элемент «И 13 второго разряда. Элементы 5 и 6 еще какое-то время остаются открытыми, на нуль-органе уже происходит сравнение напряжений UK., и t/x, т. е. на нуль-органе будут сравниваться напряжения U и И

U, U,, + U,, O.Lf,,U,,. Если « .. + «.,

то на щине 11 нуль-органа будет сигнал F «0, а на шине 10 сигнал F «b. В связи с этим элемент 5 триггера второго разряда остается открытым, а элемент 6 закрывается и открывает элемент 4 следующего разряда. Сигналом «О с выхода элемента 4 закрываются элементы «И 8 и 9 и открывается элемент 12 следующего разряда.

Этот процесс проходит до тех пор, пока не будут опрошены все разряды и устройство не придет в исходное состояние, при этом на нреобразователе «код - напряжение устанавливается напряжение t/к в соответствии с цифровым кодом, имеющимся на выходных шинах развертывающего регистра:

: a,f/,.+a,t/«, + ...a(/,

где аг - код на машинах регистра, который может принимать значения «О или «I.

В таком состоянии развертывающий регистр будет находиться до очередного имнульса «пуск.

Предмет изобретения

Развертывающий регистр для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания, содержащий в старшем разряде троичный триггер, состоящий из элементов , элементы и триггеры, состоящие из элементов «НЕ в остальных разрядах, элементы «И для связи прямого и инверсного выходов нульоргана со вторым и третьим элементами троичного триггера старшего разряда и с элементами триггеров второго и последующих разрядов, о тличающийся тем, что, о целью порышения

устойчивости его работы и упрощения, выходы второго и третьего элементов «НЕ троичного триггера старшего разряда соединены со входами элемента

«НЕ второго разряда; выход этого элемента и выходы элементов последующих разрядов соединены со входами триггеров тех же разрядов, состоящих из элементов выходы триггера младшего

разряда соединены со входами оконечного элемента «ИЛИ-«НЕ, выход которого соединен через элементы «И со входами триггера младшего разряда и со входом первого элемента троичного триггера старшего разряда, выходы первого и второго элементов троичного триггера соединены через элемент «И с выходом старшего разряда, а выходы элементов «НЕ каждого последующего разряда и первых элементов триггеров тех же разрядов соединены че|рез элементы «И с выходными шинами развертывающего регистра для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания.

« BbijtsSbi -органа