Цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

(54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен цифроаналоговый преобразователь, содержащий устройства суммирования эталонных величин, размеры которых пропорциональны весам разрядов кЬда, выход которого является выходом цифроаналогового преобразователя, и множество ключевых элементов , управляющих включением соответствующих эталонных величин. Выходы ключевых элементов соединены с соответствующими входами устройства для суммирования эталонных величин, а также счетчика импульсов, выходы которого соединены со входами ключевых элементов 111.

Недостатком устройства является низкое качество переходного процесса.

Известен также цифроаналоговый преобразователь, содержащий устройство для суммирования эталонных величин, входы которого соединены с выходами ключевых элементов 2 J.

Недостатком устройства является низкое качество переходных процессов.

Цель изобретения - улучшение качества переходного процесса.

Указанная цель достигается тем, что в цифроаналоговый преобразователь, содержащий устройство для суммирования эталонных величин, ключевые элементы, введено устройство для свертки р-кодов Фибоначчи, выходы которого соединены со входами ключевых элементов , а устройство для свертки ркодов Фибоначчи содержит функциональные ячейки по числу разрядов р-кода Фибоначчи, каяодая из которых, соответствует i-му разряду, содержит триггер, единичный выход которого соединен со входом i-ro ключевого элемента, элемент И, выход которого соединен с единичным входом триггера, элемент ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера, первый вход элемента ИЛИ функциональной ячейки i-ro разр$ща соединен с выходом элемента И функциональной ячейки i+p+1-го разряда, а второй вход соединение выходом элемента И функционадгьной ячейки t+p+1-го разряда, второй вход элемента И функциональной ячейки i-ro разряда,-начиная с первого разряда, соединен с единичным выходом триггера функциональной ячейки i-1-го разряда, а третий 0 вход элемента И функциональной ячейки j-го разряда, начиная G р+1-го разряда, соединен с единичным выходом триггера функциональной ячейки i-p-1-го разряда, четвертые входы элеквентов И всех функциональных ячеек объединены, элемент ИЛИ функ:циональной ячейки старшего разряда и элемент И функциональной ячейки младшего (нулевого) разряда не используется. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Цифроаналоговый преобразователь содержит устройство 1 для суммирова ния эталонных величин, выход 2 которого является выходом цифроаналогового преобразователя, размерыэталонных величин в устройстве 1 выбраны пропорциональными соответствующим р-числам Фибоначчи, ключевые элементы 3, число которых равно числу разрядов в р-кЬде Фибоначчи, устройство 4 для свертки р-кодов Фи боначчи, выходы которого подключены ко входам соответствующих ключевых элементов, информационный вход 5 которого является входом цифроанало гового.преобразователя, на который поступают счетные импульсы, а управ ляющий вход б которого является входом цифроаналогового преобразова теля, на который поступают сигналы синхронизации переходного процесса функциональные ячейки 7 по числу ра рядов в р- коде Фибоначчи, каждая функциональная ячейка 7 соответству ет определенному разряду р-кода Фибоначчи и содержит триггер 8, единичный выход 9 которого соединен со входом 5-го ключевого элемента, элемент и 10, выход которого соединен с единичным входом 11 триггера 8, а первый вход которого соединен с нулевым выходом 12 триггера 8, элемент ИЛИ 13, выход которого соединен с нулевым входом 14 триггера 8, первый вход элемента ИЛИ 13 функ циональной ячейки 7 1-го разряда соединен с выходом элемента И 10 функциональной ячейки 7 I+1-го разряда, а его второй вход соединен с BEaxojEfOM элемента И. 10 функциональной ячейки 7 i-fр+1-го разряда, второй вход элемента И 10 функционал ной ячейки 7 1-го разряда, начиная с ijtepaoro разряда, соединен с единич ны выходом 9 триггера 8 функционал ной ячейки 7 /-1-го,разряда,третий вх элемента И 10 функциональной ячейки раз ряд а, начиная с p-fl-ro разря соединен с единичным выхрдом 9 тригге 8функциональной ячейки 7i-p-l-roра ряда, а четвертые входы всех элементо И 10 соединены вместе и являются входом 6 цифроаналогового преобразо вателя, на который поступает сигнал синхронизации переходного процесса Элемент ИЛИ 13 функциональной ячейки 7 П-1-ГО старшего разряда и элемент И 10 ячейки младшего (нулевого) разряда- не используются. Единичный вход 11 триггера 8 функциональной ячейки 7 младшего (нулевого) разряда является входом 5 цифроаналогового преобразователя, на который поступают счетные импульсы. . Изображенный на чертеже цифроаналоговый преобразователь соответствует конкретному случаю . Цифроаналоговый преобразователь работает следующим образом. Счетные импульсы поступают на вход 5 цифроаналогового преобразователя . в устройстве 4 для свертки р-кода Фибоначчи осуществляется преобразование последовательности счетных импульсов в соответствующий р-код Фибоначчи, который появляется на выходе устройства 4 и вйлючает соответствующие ключевые элементы 3, которые подключают в устройстве 1 соответствующие эталонные величины, пропорциональные р-числам Фибоначчи, и на выходе 2 устройства 1 появляется аналоговая величина, пропорциональная количеству импульсов N, поступивших на вход 5. Работа устройства 4 осуществляется следующим образом. Перед началом работы триггеры 8 всех функциональных ячеек 7 находятся в нулевом состоянии и, следовательно, на первые входы элементов И 10 с нулевых выходов 12 всех триггеров 8 подаются разрешающие (единичные) сигналы, а на вторые и третьи входы элементов И 10 подаются запрещающие потенциалы. Первый счетный импульс через вход 5 приводит к переходу триггера 8 ячейки 7 нулевого разрада в единичное состояние, в результате чего устройство 4 переходит в следующее состояние: 543210 - номера разрядов 000001 в результате этого в устройстве 1 подключается эталонная величина нулевого разряда 4 (0)1 и на выходе 2 формируется первое значение линейно изменяющейся величины,пропорциональное . При записи единицы в триггер 8 функциональной ячейки 7 нулевого разряда с единичного выхода 9 триггера 8 нулевого разряда на второй вход элемента И 10 функциональной ячейки 7 первого разряда поступает разрешающий (единичный) сигнал. Сигнал синхронизации переходного процесса представляет собой периодическую последовательность коротких импульсов, длительность которых равна длительности переходного процесса в элементе И 10, а интервал между которыми равен длительности переходного.процесса в цифроаналогоBOM преобразователе при включении-в ключении какого-либо ключевого элем та, причем первый сигнал синхрониза ции поступает на вход 6 после посту ления счетного импульса на вход 5 ч рез времй, равное длительности пере ходного процесса в цифроаналоговый преобразователь.при включении ключе го элемента нулевого разряда. Первый импульс синхронизации, поступивший на вход элемента И 10 функциональной .ячейки 7 первого раз ряда, приведет к появлению единичного сигнала на выходе указанного элемента И 10, что приведет к установлению триггера 8 функциональной ячейки 7 первого разряда в единично состояние, а через элемент ИЛИ 13 функциональной ячейки 7 нулевого ра ряда приведет к установлению тригге ра 8 функциональной ячейки 7 нулеiBoro разряда .в нулевое состояние по ле чего устройство 4 перейдет в дру ;гое состояние: 543210 000010, являющееся 1-кодом Фибоначчи числа . После этого в дифроаналоговом преобразователе начинается переходн процесс, обусловленный одновременны включением триггера 8 функциональ ной ячейки 7 первого разряда и .выключением триггера 8 функционал ной ячейку 7 нулевого разряда. По истечении переходного процесса на выходе 2 устанавливается значение линейно изменякицейся величины, пропорциональное . Второй счетный импульс приводит к переходу триггера 8 ячейки 7 нуле вого разряда в единичное состояние. в результате чего устройство 4 пере ходит в следующее состояниеj 543210 i000011 после чегхэ в устройстве 1 подключается эталонная величина нулевого раз ряда и на выходе 2 формируется второе значение линейно изменякщейся величины, пропорциональное N 2При этом на первом, втором и третьем входах элемента И 10 $гчейки 7 второго разряда появляются разрешающие сигналы. Первый импульс сиа хронизации на входе б приведет к появлению единичного сигнала на выходе указанного элемента И 10, который перебросит триггер 8 функцио нальной ячейки 7 второго разряда в единичное состояние, а через элементы И 13 ячеек 7 первого и нулевого разрядов перебросит триггеры 8 4тих функциональных ячеек 7 в нулевое состояние, в результате чего устройство 4 перейдет в новое состояние: 543210 000100, являющееся Т-кодом Фибоначчи числа . После этого в цифноаналоговом преобразователе начнется переходной процесс, обусловленный одновременным включением триггера 8 функциональной ячейки 7 второго разряда и вы- . ключением триггеров 8 функциональных ячеек 7 первого инулевого разрядов. По истечении этого переходного процесса ,на выходе 2 устанавливается еначение линейно изменякицейся величины, пропорциональное . После седьмого счетного импульса и всех следующих за ним импульсов синхронизации статическое состояние устройства 4 будет следующим: 543210 010100, что соответствует 1-коду Фибоначчи числа , а на выходе устройства при этом появится аналоговая величина, пропорционсшьная . После прихода восьмого счетного импульса первое промежуточное состояние , в которое перейдет устройство 4, будет следующим 543210 О 1 О а О 1, которое соответствует первому 1-коду Фибоначчи числа . После прихода первого импульса синхронизации устройство 4 перейдет в новое промежуточное состояние: 543210 010110, которое соответствует второму 1-коду Фибоначчи числа Ы-В и т.д. Особенность переходного процесса устройства заключается в том, что переходйой процесс заключается в последовательном осуи ствлении ряда локальншс переключений определенной группы разрядов, в каждом из которых участвует не более трех разрядов (i-й И --р-1-й), благодаря чему существенно улучшается качество переходного процесса. Формула изобретения 1.Цифроаналоговый преобразователь, содержащий устройство для суммирования эталонных величин, входы которого соединены с выходами ключевых элеентов, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества переходного процесса, введено устройство для свертки р-кодов 1«боначи, выходы которого соединены со вхоами ключевых элементов. 2.Преобразователь по п.1, о тичающийся тем, что устройство для свертки р-кодов Фибоначчи содержит функциональные ячейки по числу разрядов р-кода Фибоначчи, каждая из которых, соответствунвдая i-му разряду, содержит триггер, единичный выход которого соединен со входом i-ro ключевого элемента, элемент И, выход которого соединен с единичным входом триггера, элемент ИЛИ, выасод которого соединен с нулевым входом триггера, первый вход элемента ИЛИ функциональной ячейки i-ro 1 аэряда соединен с выходом элемента И функциональной ячейки i+p+1-го разряда, а второй вход соединен с выходом элемента И фукнциональной ячейки i+p+1-го разряда, аторой вход элемента И функциональной ячейки i-ro разряда, начиная с первого разряда, соединен с единичным выходом триггера функциональной ячейки 1-1-го разряда, а третий вход элемента И функциональной ячейки

i-ro разряда, начиная с р+1-го разряда, соединен с единичньом выходом триггера функциональной ячейки i-p-1-го разряда, четвертые входы элементов И всех фукнционсшьных ячеек объединены, элемент ИЛИ функциональной ячейки старшего разряда и элемент И функциональной ячейки младшего (нулевого) разряда не используется.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 М., ГОСИНТИ, 1969, 4-64/227/6 (прототип).