Преобразователь напряжения в код Советский патент 1980 года по МПК H03K13/17 

Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике и предназначено для использования в системах обработки информации повышенной надежности. Известен преобразователь напряжения в код 1, содержащий логическое устройство, сравнивающее устройство, регистр, в котором используются допопнителысые контрольные раз ряды, обеспечивающие изменение полученного в процессе преобразования компенсирующего напряжения, уменьшенное и увеличенное коМ пенсирующее напряжение сравнивается со вход ным, по результатам сравнения логическое уст ройство формирует сигнал исправности. Недостатком устройства является низкая полнота контроля. Известен преобразователь напряжения в код 12, содержащий последовательно соединенные регистр, узел разрядных переключателей и резистивную Матрицу, логическое устрой ство, с выхода которого снимается сигнал нс правностн, я выхощл подсоединены соответственно к выходу сравнивающего устройства и выходам устройства управления, входная щ на устройства управления подсоединена через буферный усилитель к одному из входов сравнивающего устройства, ко второму входу которого подсоединены выход резистиВной матрицы, выходные щины устройства управления подсоединены к соответствующим выходам регистра, вход которого соединен с выходом устройства управления. Недостатком устройства является низкая полнота проводимого контроля. Целью изобретения является увеличение полноты контроля устройства. Это достигается тем, что в преобразователь напряжения в код, содержащий буферный усилитель, сравнивающее устройство, резистивную матрицу, узел разрядных переключателей, регистр выходного кода, устройство управления, логическое устройство, введены два переключателя, выходные узлы первого (старшего) и второго разрядов резистивной матрицы, вьшолненной по согласованной схеме R -2R, подсоединены к соответствующим входным пшнам первого переключателя, выход которого соединен со вторым входом сравнивающего устройства, первый управляющий выход устройства управления подсоединен к управляющим входам первого и второго переключателей и регистра выходного кода, выпалненного в виде сдвигового -регистра, к выходам которого, начиная со второго, подсоединены выходные шины преобразователя, а второй управляющий выход устройства управления соединен со вторым управляющим входом второго переключателя, входы которого соединены с шинаАШ источников положительного и отрицательного напряжения, а выход соединен со вторым входом буферного усилителя.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Преобразователь содержит устройство 1 управления, регистр 2 выходного кода, выполненный в виде регистра сдвига емкостью в п + 1 разрядов (п - шсло разрядов выходного кода) узел 3 разрядных переключателей, содержащий п + 1 разрядных переключателей, резистивную матрицу 4, содержащую п + 1 разрядов, выполненную по согласованной схеме R-2R, переключатель 5, сравнивающее устройство 6, буферньп усилитель 7, переключатель 8, логическое устройство 9.

Процесс формирования выходного кода осуществляется в соответствии с алгоритмом поразрядного уравновепжвания. При этом первый и второй переключатели 8 и 5 находятся в исходном СОСТОЯ1ШИ, обеспечивая подачу на второй вход сравнивающего устройства 6 компенсирующего напряжения U . первого выходного узла резист тной матрицы 4, а на второй вход - кодируемого напряжения U. После ОКО1РШНИЯ п-го тшста уравновепшвания в регист ре 2 содержится п-разрядный код входного сигнала UY Указанный код представлен на первых выходах регистра 2.

Контрольная операция состоит из двух контрольных тактов. В первом контрольном такте, импульс, формируемый на втором управляющем выходе устройства 1, производит сдвиг кода, содердсащегося в регистре 2, вправо на один разряд. Этим же сигналом осуществляется переключение первого переключателя 5, обеспечивающего подключение второго выходного узла резистивной матршхы 4 ко второму входу срав1твающего устройства 6, и переключение второго переключателя 8 во второе положение. При этом на выход переключателя 8 передается положительное напряжение допуска , а на выходе буферного усилителя 7 формируетс контрольное напряжение U., ,

При исправной работе преобразователя сдвиг кода, содержащегося в регистре 2, на один разряд вправо и одновременное переключение второго входа сравниваюп1его устройства 6 с первого выходного узла резистивной матрицы 4 во второй не приводит к изменению величит компенсирующего сигнала () ), поскольку сдвиг кода вправо снижает значение сигнала в первом выходном узле резистивной матрицы 4 в два раза, а перемещение из первого выходного узла согласованной резистивной матрицы 4 R-2R во второй восстанавливает прежний уровень компенсиру ощегЬ сигнала. Таким образом, если .при формировании кода N было обеспечено уравновешивание входного сигнала U , компенсирующим и. j и в преобразователе отсутствовали отказы, не ведущие к нарущению процесса уравновещивания, то и в контрольных тактах уравновешивание будет обеспечено. Допусковый контроль сигналов U| и осуществляется сравнивающим устройством 6. Увеличение кодируемого сигнала Uy на значение допуска + U+д обеспечивает выполнение условия Uj, -и,д2 поэтому с выхода сравнивающего устройства в логическое устройство 9 передается сигнал Z.0.

Во втором контрольном такте импульс, формируемый на втором управляющем выходе устройства 1, осуществляет; переключение второго переключателя 8 в третье положение, при этом на выход переключателя передается отрицательное напряжение допуска-и д , а на выходе буферного усилителя 7 формируется контрольное напряжение U, исправной работе преобразователя изменение входного сигнала KX на величину - U вызывает переключение выходного сигнала сравнивающего устройства 6 : Zj 1. Последовательность выходных сигналов сравнивающего устройства 6 запоминается логическим устройством 9, формирующим выходной сигнал исправности Y Zj i.

Таким образом, сигнал исправности Y 1 формируется только при условии, что Z, - О HZ, 1. Если при формировании кода N уравновешивание не было обеспечено, то логическим устройством 9 будет сформирован сигнал неисправности Y 0.

Если при формировании кода уравновешивание было достигнуто, но выходной код изза отказов узлов устройства сформирован неправильно, то смена в контрольном такте весовых коэффициентов разрядов кода, содер.жащегося в регистре 2, нарушит условие уравновешивания.

Получе1шый сигнал исправности преобразователя Y 1 может быть использован как разрешающий считывание выходного кода, а сигнал неисправности Y О используется для отключения неисправного устройства и включения резерва. Выходные шины преобразователя подаслючены к выходам регистра 3, начиная со второго, чю обусловлено сдвигом