Преобразователь напряжение цифровой код Советский патент 1978 года по МПК H03K13/17 

Изобретение относится к устройствам преобразования и передачи данных и может быть использовано в информационно.измерительной технике.

Известен преобразователь напряжение - цифровой код по авт. св. № 195209, в котором для уменьшения избБггочности в измерительной информации производится выборка только тех отсчетов, которые лежат на нелинейных участках преобразуемого сигнала. Известный преобразователь содержит схему сравнения, генератор импульсов, реверсивный счетчик, npeобразователь коц-напряжение, запоминающее устройство, делитель частоты и схему сравнения, причем реверсивный счетчик соединен с запоминающим устройством, а делкгель частоты подключен к запоминающему устройству через вентили l.

Недостаток известного преобразователя - сложность схемы сравнения временных интервалов, обусловлониая наличием существенной динамической ошибки изме- реш1я, трудность перенастройки и сушественная погрешность преобразования при экстремумах входного сигнала.

Цель изобретения - повышение точности представления аналогового сигнала, упрощение схемы преобразователя, увеличение динамического диапазона изменения входного сигнала, упрощение перенастройки преобразователя и обеспечение последующего контроля достоверности преобразования.

Это достигается тем, что в преобразователе по авт.св. J 195209. блок, сравнения временных интервалов выполнен в виде счетчика, регистра и блока анали.за состояния регистра, причем управляющий вход счетчика соединен через триггер и переключатель с цепями поразрядного переноса реверсивногосчетчика, счетный вход счетчика соединен с генератором импульсов, триггеры счетчика соединены со счетными входами регистра, а выходные шины блока анализа объединены с выходом триггера фиксации экстремумов и соединены с .запрещающими входами выходных ключей.

Введение эти. элементов позволяет свести к MHHHMjTviy динамическую ошибку измерения задаваемого А U и тем самым обеспечить выполнение опера ции сравнения двух двоичиых чисел на одном регистре вместо суктиаторов.

На чертеже изображена стру;ктурная схема преобразователя, содержащего блок

1сравнения временных интервалов и блок 2 фиксации экстремумов.

Преобразователь работает следующим образом.

. На нуль-орган 3 одновременно поступают входной сигнал и компенсационный сигнал с преобразователя 4лифровой код-напрял ение, В зависимости от соотношешя этих сигналов с помощью ключей 5 ,и 6 : или открывается один из входов (сложиШ1е или вычитание) реверсивного счетчика 7 (если один из сигналов; превыщает другой), или оба входа закрываются (если оба сигнала равны в пределах,.чувствительности нуль-органа)

В nepfeuM случае тактовые импульсь( с генератора 8 поступают на реверсивный счетчик 7, во втором случае - не поступают-.

Этим обеспечивается следящий pemmjf . преобразования, в результате чего на счетчике 7 постоякно находится цифровой эквнваленг преобразуемого сигнала. Отсчет цифрового значения можно произ вести в любой момент путем стробирова ння выходньтх ключей 9.

Формирование сигнала отсчета (стро импульса) выполняется блоком 1 сравнения времешгьвс. интервалов и блоком

2фиксации экстремумов.

Блок 1 сравнения временных интерна лов состоит КЗ счетчика 1О, блока 11 ключей, регистра 12 и блока 13 аналиУ за: Работа I счетчика 1О контролирует- я ключом 14 и триггером 15. На один вход триггера 15, поступают сигналы с переключателя 16 на другой -- с линии 17 задержки. Времеиттые интервалы, соответствуюшие времени изменения входного дзигнала на заданную величину Д U приращения, формируются-импульсом noiразрядного переноса реверсивного счетчика 7, т.е. величина Д U определяет... ся строго определенным количеством импульсов тактового генератора, поступивщим на вход счетчика 7. Выбор этого количества производится переключате- лем 16

При поступлении на триггер 15 очередного импульса с переключателя 16 триггер 15 закрывает ключ 14. На счетчике 10 фиксируется код, соответствуюипт измеренному временному интервалу. Сигнал с другого плеча триггера через врем определяемое линией 18 задержки, образует сигнал .Перепись, который открывает блок 11 ключей, и код со счетчика 10 поступает на счетные входы триггеров регистра 12.

В регистре 12. происходит поразрядно сравнение кода, хранящегося в этом регистре и соответствующего предыдущему измерению, с кодом, поступающим из счетчика и соответствующим текущему измерению. В зависимости от соотноще- ния этих кодов блок 13 анализа по сипналу Разрешение анализа.- вырабатывает сигналы Нет нуля или Есть нуль. Первый из них означает; что нужно проиводить отсчет, и поступает вначале на формирование этого сигнала Отсчет, а затем - в цепь подготовки блока 1 сравнения в переходное состояние. Сигнал Есть нуль сразу поступает в цепь подготовки. Эта цепь состоит из линий 17- 21 задержек, которые обеспечивают далее работу всей схемы в следующей последовательности: гашение регистра 12, повторная перепись кода из счетчика 10 Б регистр 12 для хранения до следующего сравнения, гашение счетчика 10, установка триггера 15 в исходное состояние (линия 17 задержки). Прохождение входным сигналом экстремумов фиксируется триггером 22 фиксации экстремумом, входы которого связаны с каналами вычитание и сложение. Переход счетчика 7 из режима вычитания в режим сложения (или наоборот) свидетельствует о прохождении сигналом экстремума. Тригер меняет свое состояние. Это фиксируется дифференцирующей цепочкой 23, сигнал с которой поступает на формиро.вание импульса отсчета.

Таким образом, преобразователь производит выборку всех тех отсчетов, которые лежат на нелинейных участках сигнала, включая экстремум.

Формула изобретения

. Преобразователь по авт. св. № 1952О9, отличающийся тем, что, с целью повышения точности прецставления входного .сигнала, упрощения преобразователя и улучшения его эксплуатационных характеристик, в нем блок сравнения временных интервалов выполнен в виде счетчика, регистра и блка анализа состояния регистра, причем управляющий вход счетчика соединен через триггер и переключатель с цепями поразрядного переноса реверсивного счетчика, счетный вход счетчика соединен с генератором импульсов, триггеры счётчика со счетными входами регистра, а выходные шины блока анализа объвдинекы с выходом триггера фиксации экстремумов и соединены с запрещающими входами выходных ключей. 6210 66 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР №195209, кл. Н 03 К 13/17, 06.06.66.