Многоканальный преобразователь напряжения в код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/00 

I

Изобретение относится к устройствам пре образования электрических сигналов в код.

Известен многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий счетчик импульсов, соединенный через ключевую схему с генератором импульсов, и индивидуальные схемы сравнения в каждом канале с подключением выходов каждой из схем сравнения через индивидуальные шины к цифровой вычислительной машине для выдач и адресной части считываемого кода. Для получения цифровой информации в двоичном коде без промежуточного преобразования с одновременным получением напряжения обратной связи в этом устройстве применен преобразователь кода в хггупенчатое напряжение, вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, а выход через буферное устройство, запоминающее напряжение на время сквозного переноса в счетчике, соединен со всеми схемами сравнения. Для управления работой многоканального преобразователя применен формирователь импуль сов управления, соединенный со схемами сравнения и предназначенный для управления триггером, запрещающим или разрешаюишм прохождение импульсов от генератора к счетчику, и устройством считыва.ния кода: Полученные коды считываются через линию задержки, время задержки равно времени сквозного переноса в счетчике .

Такой многоканальный преобразователь напряжения в код имеет одинаковую цикличность преобразования для всех каналов. В случае преобразования по ряду каналов медленно меняющихся сигналов, допускающих цикличность преобразования с большим интервалом, это приводит к избыточности и«формации и нерациональному использованию памяти вычислительного устройства. Кроме того, указанньгй многоканальный преобразователь имеет громоздкий канал связи с ЭВМ, так как выход каждой из схем сравнения соединен индивидуальной .шиной с запоминающим устройством. При использовании такого многоканального преобразователя масштабирование информации (переключение шкалы преобразователя) осуществляется только посредством программы.

Наиболее близким по техническому реше0нию к предлагаемому является многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий компараторы, одни входы которого соединены с входными шинами устройства. а другие с выходом блока цифроаиалогового преобразования, к первому входу которого подключен один выход счетчика импульсов, к второму вчоду через блок эталонного напряжения подключен выход блока выбора масштаба, другой выход счетчика импульсов подключен ко входу формирователя импульсов, вход счетчика импульсов соединен с выходом первого ключа, к одному входу которого подключен первый выход триггера управления, второй выход которого соединен с одним входом второго ключа, другие входы первого и второго ключей соединены с генератором импульсов (2J. Недостаток этого устройства состоит в равиительно низком быстродействии Целью изобретения является повышение быстродействия многоканального преобразователя напряжения в код. Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство введены элемент ИЛИ, шифратор и коммутатор сквозного опроса, входы которого соединены с выходами компараторов и с выходом блока выбора масштаба, а первый и второй выходы - с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с одним входом триггера управления, другой вход триггера управления соединен с третьим выходом коммутатора сквозного опроса, четвертый и пятый выходы которого соединены с входами шифратора, а ycTaaOf вочный вход соединен с выходом формирователя импульсов. На чертеже представлена блок-схема мяогоканального преобразователя напряжения & код. Многоканальный преобразователь напряжения в код содержит компараторы I, коммутатор 2 сквозного опроса, каждая ячейка которого выполнена из элемента ИЛИ 3 элементов совпадения 4 и 5, инвертора 6, триггера 7 с раздельными входами. Кроме того, преобразователь содержит элемент ИЛИ 8, счетчик 9, ключи 10 и П, триггер управления 12, генератор импульсов 13, формирователь импульсов 14, блок 15 выбора масштаба, шифратор 16, блок 17 эталонного напряжения и блок цифроаналогового преобразования 18. Импульсы от генератора 13 через ключ 10 при разрешающем состоянии триггера управления 12 проходят на вход счетчика 9 импульсов код которого с помощью блока цифроаналогового преобразования Ш преобразуется в ступенчатое.и линейно растущее напряжение, которое ис юльзуется как напряжение обратной связи в преобразователе. Индивидуальные компараторы 1 в каждом канале непрерывно сравнивают полученное напряжение обратной связи с иапря жением входных сигналов преобразователя, Приведенная на чертеже структура коммутатора 2 сквозного опроса предполагает, что в качестве запрещающего сигнала от блока выборки на вывод информации является логическая единица, а в качестве разрешающего сигнала - логический но.пь. Аналогично для компаратора в каждом канале. Если напряжение преобразуемого сигнала больше Напряжения обратной связи, то выходной сигнал соответствует логической единице. Если напряжение преобразуемого сигнала равно или меньше напряжения обратной связи, то выходной, сигнал соответствует логическому нулю. Таким образом, выходные сигналы индивидуальных компараторов 1 и блока 15 выбора масштабов поступают соответственно по каждому каналу на входы логических элементов ИЛИ 3, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов совпадения 4. Элементы совпадения 4 соединены между собой последовательно, образуя цепь сквозного переноса. Если на выходах всех элементов ИЛИ 3 действует единичное напряжение, то цепь сквозного переноса замкнута и импульсы от генератора 3 через ключ 11 проходят прямо к триггеру управления 12. Если на выходах некоторых элементов ИЛИ 3 действуют нулевые напряжения, то цепь сквозного переноса по этим каналам разомкнута. Тогда в каждом из этих каналов через инвертор б на элемент совпадения 5 будет действовать единичный сигнал. При действии импульса опроса на выходе элемента совпадения 5 появляется импульс, который поступает на шифратор 16 адресной части считываемого кода и одновременно задним фронтом переводит триггер 7 в единичное состояние. Сигнал с единячного выхода триггера 7 поступает на вход логического элемента ИЛИ 3 и в результате цепь сквозного переноса в этом канале замыкается. Одновременно с. передачей адресной части параллельным кодом передается и числовой эквивалент преобразованного сигнала с триггера счетчика 9 импульсов. После того, как будут опрошены все каналы, выдавшие нулевые сигналы на выходах логических элементов ИЛИ 3, цепь сквозного переноса замыкается и следующим импульсом триггер управления 12 переводится в состояние, разрешающее прохождение импульсов от генератора импульсов 13 на вход счетчика 9 импульсов. Ступенчатое напряжение на выходе блока цифроаналогового преобразования 18 продолжает расти до срабатывания других компараторов. Логический элемент ИЛИ 8 выдает сигнал при срабатывании любого из компараторов по выбранным каналам и переводит триггер управления 12 в состояние, запрещающее прохождение импульсов от генератора 13 к счетчику 9 импульсов и разрешающее прохождение импульсов через ключ I на коммутатор сквозного опроса. В конце цикла преобразования при переходе счетчика 9 импульсов из состояния «1...1 в срстояиие «0...0 формирователь 14 вырабатЬ||вает импульс, переводящий все триггеры 7 коммутатора 2 сквозного опроса в нулевое состояние и одновременно поступающий на схему отключения генератора, которая на чертеже не показана. Следующий цикл преобразования начинается по сигналу от времязадаюшего устройства информационной системы. Многоканальный преобразователь напряжения в код позволяет выполнять преобразование информации с различными временными интервалами по разным каналам, что исключает избыточность информации и ведет к уменьшению объема памяти, а значит стоимости информационной системы. Он позволяет осуществлять масщтабирование информации в процессе проеобразования, что в итоге повышает быстродействие информационной системы. Многоканальный преобразователь напряжения в код может быть использован не только как устройство сбора и преобразования информации в автоматизированных системах, но и как автономный преобразователь с регистратором, например с перфоратором. Кроме того он отличается более простым каналом связи. Формула изобретения Многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий компараторы, один входы которого соединены с входными ши намн устройства, а другие - с выходом блока цифроаналогового преооразования. к первому входу которого подключен один выход счетчика импульсов, а к второму входу через блок эталонного напряжения - выход блока выбора масштаба, другой выход счетчика импульсов подключен ко входу формирователя импульсов, вход счетчика импульсов соединен с выходом первого ключа, к одному входу которого подключен первый вы.ход триггера управления, второй выход которого соединен с одним входом второго ключа, другие входы первого и второго ключей соединены с генератором импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены элемент ИЛИ, шифратор и коммутатор сквозного опроса, входы которого соединены с выходами компараторов и с выходом блока выбора масштаба, а первый и второй выходы - с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с одним в.ходом триггера управления, другой вход триггера управления соединен с третьим выходом коммутатора сквозного опроса, четвертый и пятый выходы которого соединены с входами шифратора, а установочный вход соединен с выходом формирователя импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР №. 153399, кл. G 06 и 3/00, «1963. 2. Гитис Э. И. Преобразователи инфорации для электронных цифровых вычислиельных устройств. М., «Энергия. 1975, . 351.