Аналого-цифровой преобразовательВРЕМя-КОд Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться при построении высокЬточных цифровых измерителей периодов, фазовых сдвигов, -одиночных интервалов времени, нульиндикаторов, а также при исследованиях процессов в экспериментальной физике.

Известен интерполяционный -измеритель временных интервалов, состоящий из генератора опорной последовательности двухступенчатых схем селекции точных временных интервалов, линий задержки, преобразователей время-амплитуда и амплитудаткод селектора грубого кода и блока цифровой регистрации и обработки 1.

Данный измеритель имеет низкое быстродействие, так как затрачивается дополнительное время на преобразование зо«ны нечувствительности.

Известен также измеритель одиночной временных интервалов, содержащий образцовый генератор импульсов, два элемента совпадения, два счетчика импульсов, два ключевых элемента и два блока динамической памяти начала и конца измеряемого интервала, причем выход каждого Из. ключевых элементов подсоединен к входу соответствующего счетчика, а выход образцового генератора подключен к первым входам обоих элементов совпадения и к сигнальному входу первого ключевого злемента 2.,;

Недостатком известного измерителя является низкая точность измерения из-за неучета зоны нечувствительности.

Целью изобретения является повышение точности аналого-цифрового преобразователя время-код.

Достигается это тем, что в аналого-цифровой преобразователь время-код, содержащий два двоичных счетчика импульсов, выходы которых подключены к щикам, а входы - соответственно соединены с выходами первого и второго ключевых элементов, и образцовый генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу первого ключевого элемента, введены два пороговых элемента, входы которых соединены с входной шиной и с третьим входом

первого ключевого элемента, причем выход генератора импульсов подключен к первому входу второго ключевого элемента, вторые входы обоих ключевых элементов соединены с выходом второго порогового элемента. а третий вход второго ключевого элемента подключен к выходу первого порогового элемента. Указанное соединение элементов позволяет прогнозировать (экстраполировать) поведение входного сигнала в зоне нечувствительности на величину такта экстраполяции. Наиболее часто в цифровых и импульсных системах автоматического управления применяются экстраполяторы первого порядка, воспроизводящие входной сигнал линейной функцией. Для построения прямой экстраполирующей линии .необходимо знать два предыдущих значения входного сигнала. На чертеже дана структурная электрическая схема преобразователя. Преобразователь содержит образцовый генератор 1 импульсов, который соединен с первыми входами элементов И 2 и 3, ключевых элементов 4, 5. Вход преобразователя б связан с пороговыми элементами 7, 8 и S-входом RS-триггера 9, причем выход первого порогового элемента подключен к S-входу RS-триггера 10, выход второго порогового элемента - к R-входам указанных триггеров, прямые выходы которых связаны с вторыми входами соответствующих элементов И. Выходы ключевых элементов 4 и 5 соодичены с входами соответствующих двоичных счетчиков импульсов 11, и 12, выходы которых являются выходами 13 и 14 преобразователя. Работает преобразователь следующим образом. Входной знакопеременный сигнал с входа 6 поступает на оба пороговых элемента 7, 8 и на S-вход триггера 9, который переходит в единичное состояние (в исходном состоянии RS-триггеры 9 и 10 находятся в нулевом состоянии). В результате этого счетные импульсы с выхода генератора 1 через элемент И 2- первого ключевого элет мента 4 поступают на первый счетчик импульсов 11. При достижении входным сигналоМ напряжения срабатывания УНЗ первого порогового элемента 7, на его выходе появляется импульс, который перебрасывает триггер 10 в единичное состояние, в результате чего счетные импульсы генератора 1 через элемент И 3 второго ключевого элемента 5 поступают на второй счетчик импульсов 12. Момент появления импульса на выходе порогового элемента 7 является первой экстраполирующей точкой. При достижении входным сигналом напряжения срабатывания Una г второго порогового элемента 8, на его выходе также появляется импульс, который переводит оба триггера в нулевое состояние, в результате чего счет импульсов обоими счетчиками прекращается. Выходной импульс порогового элемента 8 - вторая точка экстраполяции. Время AT между выходными импульсами пороговых элементов 7 и 8 будет называться периодом экстраполяции. Именно на это время вперед и воспроизводится прямой линией форма входного сигнала в зоне нечувствительности, которая начинается с момента появления импульса на выходе второго порогового элемента 8. Таким образом, искомый интервал времени TX от начального момента до момента перехода сигнала через нуль определяетсяТ;( Т + AT, где Т -время от начала отсчета до входа в зону нечувствительности; -временная поправка, равная периоду экстраполяци Причем, л f где f -частота следованиясчетных импульсов;Ktijtiz. число импульсов, поступивших на первый и второй счетчики соответственно и зафиксированных на выходах 13 и 14. Для получения более высокой точности необходимо выполнять следующие условия; Unat 0; ипэ1 2упэг. Таким образом устройство обеспечивает высокую точность преобразования без усложнения схемного решения. Формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь время-код, содержащий два двоичных счетчика, импульсов, выходы которых подключены к выходным шинам, а входы соответственно соединены с выходами первого и второго ключевых элементов, и образцовый генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу первого ключевого элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два пороговых элемента, входы которых соединены с входной шиной и с третьим входом первого ключевого элемента, причем выход генератора импульсов подключен к первому входу второго ключевого элемента, вторые входы обоих ключевых элементов соединены с выходом второго порогового элемента, а третий вход второго ключевого элемента подключен к выходу первого порогового элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 601656, кл. G 04 F 10/04, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 603946, кл. G 04 F 10/04, 1976 (прототип).