Аналого-цифровой квадратор Советский патент 1977 года по МПК G06G7/20 G06J1/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности, к устро ствам, осуществляющим возведение в длительности время - импульсного сигнала с представлением результата в цифровой форме.

Известно устройство для возведения в квадрат И, содержащее счётчики импульсов, элементы И и НЕ, генератор импульсов и старт - стопную схему.

Известно также устройство сля возведения в степень 2, содержащее генераторпилообразного, напряжения, генераторы зкспонбнт, компаратор, формирователь, блок памяти, элемент задержки и повторитель.

Конструктивная сложность таких устройств обусловлена, в частности, необходимостью введения дополнительных преобразователей формы входного или выходного сигнала.

Наиболее близким по техю1ческой сущности к изобретению является аналого - Щ1фровой квадратор 3, содержаид1Й реверсивный счетчик, подкшоченный входом обнуления к первому выходу элемента задержки, генератор линейно - изменяющегося напряжения, выход которого соединен со входом первого генератора управляемой частоты, подключепного выходом к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, подключенного первым входом ко входу запуска квадратора, и с первым входом второго эпемеита И, соединенного вторым входом с выходом второго генератора управляемой частоты. Разрядные выходы реверсивного счетчика подключены к первым входам группы выходных элементов И, соединенных вторыми входалт со вторым выходом элемента задержки. Однако этот квадратор обладает 1шзким быстродействием и имеет больщой объем оборудования.

Цель изобретения - упрощение квадратора и повышение скорости вычислений.

Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство допол1штельно введен узел исключения совпадений импульсов, подключенный входами к дыходам первого и второго элементов И, выходамисоответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика. Вход второго генератора управляемой частоты подключен к выходу генератора линейно - изменяющегося напряжения, соединенного первым входом со входом запуска квадратора, а вторым - со входом останова квадратора, входом элемента задержки и вторым входом триггера.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Аналого цифровой квадратор содержит генератор линейно изменяющегося напряжения 1, два генератора управляемой частоты 2 и 3, два элемента И 4 и 5, триггер 6, реверсивный счетчик 7, элемент задержки 8, группу выходных элементов И 9 и узел исключения совпадений импульсов 10.

Квадратор начинает работать с приходом импульса Запуск, определяющего начало преобразуемого speMeiffloro интервала TX, который nepSводит в единичное состояние триггере, открывающий элементы И 4, 5 и запускает генератор, выходное напряжение которого изменяется по закону.

Выходное напряжение генератора 1 управляет 1вь1Хрдной частотой генераторов 2 и 3, генерирующих короткие импульсы с частотами, соответственно равными.

,, n.

Имгульсом Останов, определяющим конец временного интервала TX, возврашается в исходное состояние триггер 6, закрывающий элементы И 5 и 4, и прекращается работа генератора 1. Выходные импульсы генераторов 2 и 3 через элементы И 5,4, управляемые выходным напряжением триггера 6, и через узел исключения совпадения импульсов 10 подаются соответственно на суммирующий и вычи.таюндай входы счетчика 7. Элементы И 4,5 открыты Б течение времени TX- При этом числа NI, N импульсов, поступающих на суммирующий и вычитающий входы счетчика 7, равны

иТх

2

N.. V,

Общее число импульсов, зарегистрированное счетчиком 7 после прихода импульса Останов, равноа

NI - N2 к-Гх

Импульс Останов, заканчивающий работу квадратора, .задерживается участком элемента задержки 8 и поступает на вторые входы выходных элементов И 9, первые входы которых подключены к разрядным выходам счетчика 7. При этом шсло N передается во внешние цепи. Дополнительно задержанный оставнюйся частью элемента задержки 8, этот же импульс сбрасьгоает показания очетшка 7, подготавливая тем самым его к новому Щ1клу работы.

Использова1ше предложенного аналого-щ1фрового квадратора для выполнения операции квадрирования временных интервалов позволит существенно уменьщить время преобразования, так как сама операция осуществляется в тече1ше времени входного преобразуемого интервала TX.

Малый объем оборудования позволяет существенно упрюстить настройку устройства и повысить надежность его работы.

Формула изобретения

15

Аналого - шфровой квадратор, содержащий реверсивный счетчик, подключенный входом обнуления к первому выходу элемента задержки, генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен со входом первого генератора управляемой частоты, подключенного выходом к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, подключенного первым входом ко входу запуска квадратора, и с первым входом второго элементам, соединенного вторым входом с выходом второго генератора управляемой частоты, причем разрядные выходы реверсивного счетчика подключены к первым входам группы выходных элементов И, соединенных вторыми входами со вторым выходом элемента задержки, отличающийся тем, что, с целью упрощения квадратора и повыщения скорости вычислений, в него введен узел исключения совпадений импульсов, подаслюченный входами к выходам первого и второго элементов И, выходами - соответственно к суммирующему и выштающему входам реверсивного счетчика; причем вход второго генератора управляемой частоты подключен к

выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, соединенного первым входом со входом запуска квадратора, а вторым - со входом останова квадратора, входом элемента задержки и вторым входом триггера.

Источники информации, пртнятые во внимание

при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР № 419889, кл, G 06 F 7/38, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 424169,

кл. G 06 G 7/20, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР N 444220, кл. G06J3/00, 1973.