Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1978 года по МПК H03K13/17 

выходных данных, согласно изобретению введены блок сравнения кодов угловых коэффициентов, два генератора линейно-изменяющихся напряжений, два стробируемых сумматора, реверсивный счетчик, два счетчика угловых коэффициентов, выходы которых через генераторы линейно-изменяющихся напряжений соединены со входами блоков суммирования и через блок сравнения кодов угловых коэффициентов - с входом блока управления, причем выходы одного из счетчиков угловых коэффициентов подключены ко входам блока формирования выходных данных, другие входы которого соединены с выходами блока управления, связанного также через реверсивный счетчик со входами основного преобразователя кода в напряжение и непосредственно со входами счетчиков угловых коэффициентов и стробируемых сумматоров, другие входы которых соединены с выходами -преобразователя временного интервала в код и входами блока формирования выходных данных, а выходы - с входами дополнительных преобразователей кода в напряжение. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя. Он содержит блок управления 1, схемы сравнения 2 и 3, блоки суммирования 4 и 5, генераторы 6 и 7 линейно-изменяющегося напряжения с переменным наклоном, реверсивный счетчик 8, Основной преобразователь 9 кода в напряжение, дополнительные прео:бразователи 10 и 11 кода в напряжение, стробируемые сумматоры 12 и 13, блок 14 сравнения кодов угловых коэффициентов, преобразователь 15 временного интервала в код, счетчики 16 и 17 угловых коэффициентов, блок 18 формирования выходных -данных, входные шипы 19, 20 и 21, выходные шины 22, 23, 24, 25, 26 и 27 блока управления. Входы блока 1 подключены к выходам схем сравнения 2 и 3, которые соединены с входными шинами 20 и 21 и выходами блоков 4 и 5. Блоки 4 и 5 соединены с выходами основного преобразователя 9, дополнительных преобразователей 10 и 11, генераторов 6 и 7 и с входной шиной 19. Выходная шина 22 блока связана со входами преобразователя 15 и счетчиков 16 и 17. Выходная шина 25 соединена со входами блока 18, счетчиков 16 и 17 и преобразователя 15. Выходные шины 23 и 24 Соединены со входами блока 18 и реверсивного счетчика 8, вы.ходы которого подключены ко входам основного преобразователя 9. Выходы преобразователя 15 соединены со входами блока 18, а выходы счетчиков 16 и 17 - с входами генераторов 6 и 7 и блока 14, выход которого связан с входом блока управления 1. Стробирующие входы стробируемых сумматоров 12 и 13 соединены со входами счетчиков 16 и 17 и выходными шинами 26 и 27, остальные входы - с выходами преобразователя 15, а выходы - со входами дополнительных преобразователей 10 и 11. Выход счетчика 17 подключен ко входу блока 18, 4 , /л . , В исходном состоянии преобразователь 15 временного интервала в код, все счетчики 8, 16 и 17, оба стробируемых сумматора 12 и 13 и все преобразователи 9, 10 и И кода в напряжение находятся в нулевом состоянии. На шину 9 подается преобразуемое напрялсение, на шину 20 - положительное пороговое напряжение h, равное допустимому отклонению интерполирующей прямой от преобразующего напряжения, а на шину 21 - то же напряжение, но отрицательной полярности (-li). Сигнал начала преобразования с блока управления 1 по шине 22 поступает на вход преобразователя 15 и запускает его. Этим же сигналом.в счетчики 16 и 17 угловых коэффициентов записывается начальный код углового коэффициента. Генераторы 6 и 7, начиная с момента То, создают линейно-изменяюшиеся напряжения с одинаковыми наклонами. Эти напряжения поступают в блоки 4 и 5, где из них вычитается преобразуемое напряжение t/. Разностные сигналы с выходов блоков 4 и 5 поступают на входы схем сравнения 2 и 3. В момент равенства разностного сигнала t/лин-t/ж пороговому напряжению h срабатывает схема сравнения 3, и по ее сигналу на шине 24 блока управления 1 появляется импульс, который подается на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 и вход блока 18 форирования выходных данных. Следует отметить, что сигналы на шинах 23 и 24 блока управления могут появиться только при наличии разрешающего сигнала с блока сравнения кодов угловых коэффициентов, который в СВОЮ очередь формируетэтот сигнал при равенстве кодов угловых коэффициентов, поступающих с счетчиков 16 и 17. Далее, на выходной шине 25 блока управления 1 появляется сигнал, по которому происходит считывание данных с выходов блока 18 формирования выходных данных, запись в счетчик 16 максимального положительного, а в счетчик 17 - той же величины отрицательного кодов углового коэффициента и обнуление преобразователя 15 временного интервала Б код. На этом заканчивается первый цикл преобразования (). Второй цикл преобразования () начинается с того, что по записанным в счетчики угловых коэффициентов 16 и 17 кодам генераторами 6 и 7 формируются линейно-изменяющиеся напряжения с максимальным положительным и максимальным отрицательным наклонами. К этим напряжениям в блоках суммирования 4 и 5 добавляется напряжение he выхода основного преобразователя 9 кода в напряжение. В момент ti срабатыван Я; схемы сравнения 2 на выходной шине 26 блока управления 1 появляется сигнал, по которому из счетчика 16 вычитается единица. Этим же сигналом осуществляется стробирование сумматора 12, на выходах которого формируется код, соответствующий моменту времени ti.

Алгоритм работы стробируемого сумматора 12 описывается выражением

Л, - + Л. + ... + ЛА,. :. IЛ,..

с выходов сумматора 12 код поступает на входы дополнительного преобразователя 10 кода в напряжение, на выходе которого создается напряжение, пропорциональное коду NI . Коэффициент пропорциональности равен изменению углового коэффициента наклона прямой при вычитании единицы из счетчика 16. Напряжение с выхода нреобразователя 10 поступает на вычитающий вход блока 4. В момент fj срабатывания схемы сравнения 3 на выходной шине 27 блока управления 1 появляется сигнал, ПО которому в счетчик 17 добавляется единица, а на выходах сумматора 13 в соответствии с алгоритмом

N JV +N -}-... + N . tj ii t tj tj

появляется код Nt , который поступает на входы дополнительного преобразователя 11 кода в напряжение. Преобразователь 11 работает аналогичио преобразователю 10. Напряжение с выхода преобразователя 11 поступает на суммирующий вход блока 5. Начиная с моментов времени /i и /j генераторы соответственно 6 и 7 формируют иапряжения с новыми наклонами и описанный выще процесс повторяется до тех пор, пока не уравняются коды угловых коэффициентов на выходах счетчиков 16 и 17. При выполнении этого условия блок 14 сравнения-кодов угловых коэффициентов формирует разрешающий сигнал, который поступает на блок управления 1. При наличии разрешающего сигнала срабатывание любой из схем сравнения вызывает появление на выходных шинах 23 или 24 (в зависимости от того, какая из схем сработала) блока унравлення сигнала, который подается на вычнтающий или суммирующий входы реверснвного счетчика 8 и на вход блока 18 формирования выходных данных. С некоторой задержкой по отношению к этому сигналу на выходной шине 25 блока управления 1 формируется сигнал, по которому происходит считывание данных с выходов блока 18, запись в счетчнк 16 максимального положительного, а в счетчике 17 - той же величины отрицагельного

кодов углового коэффициента и обнуление преобразователя 15. Затем процесс лреобразовання повторяется до получения следующего отсчета.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управления, два входа которого соединены с выходами двух схем сравнения,

одни входы которых соединены с шиной порогового напряжения, а другие - с выходами двух блоков суммирования, входы которых подключены к выходу основного преобразователя кода в напряжение, к вщходам двух дополнительных преобразователей кода в напряжение и шине входного сигнала, выходы блока управления соединены с входами блока формирования выходных данных и -преобразователя временного интервала в код, выходы

которого подключены ко входам блока формирования выходных данных, отличающийс я тем, что, с целью сокращения объема формируемых данных, в него введены блок сравнения кодов угловых коэффициентов, два генератора линейно-изменяющихся напряжений, два стробируемых сумматора, реверсивный счетчик, два счетчика угловых коэффициентов, выходы которых через генераторы линейноизменяющихся напряжений соединены со входами блоков суммирования и через блок сравнения кодов угловых коэффициентов с третьим входом блока управления, причем выходы одного из счетчиков угловых коэффициентов подключены ко входам блока формирования

выходных данных, другие входы которого соединепы с выходами блока управления, соединенного также через реверсивный счетчик со входами основного преобразователя кода в напряжение и непосредственно со входами

счетчиков угловых коэффициентов и стробируемых сумматоров, другие входы которых соединены с выходами преобразователя времепного интервала в код и входами блока формирования выходных данных, а выходы -

с входами дополнительных преобразователей кода в напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 351311, кл. Н ОЗК 13/17, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 365035, кл. Н ОЗК 13/17, 1971.