Вычислительный преобразовательНАпРяжЕНия B КОд Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к вычисли-тельной технике и может быть использовано в различных информационно-измерительных системах. . Известен вычислительный преобразо ватель напряжения в код, содержащий ансшоговый коммутатор, входы которого через генератор колебаний соединены с входами аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с первой группой входов первого и второго функциональных пре образователей, выходы первого функционального преобразователя соединены с второй группой входов второго функционального преобразователя, выходы которого соединены с входами аналогового запоминающего устройства, выходы аношогового запоминающего устройства соединены с выходными шина1ли устройства, входы управления аналогового коммутатора, аналогоцифрового преобразователя, первого и второго функциональных преобразователей соединены с выходами устройс ва управления JL . Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности. Известен также вычислительный преобразователь напряжения в код, содержащий устройство сравнения, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход с выходом цифроаналогового преобразователя, входы которого через цифровой коммутатор соединены с выходами первого и второго регисторов, вы-, ходы первого регистра соединены с входами второго сумматора, выходы второго регистра соединены с входами первого сумматора, входы первого и второго регистров соединены с выходами первого и второго сумматоров, выход устройства сравнения соединен с первым входом элемента И, второй вход котброго соединен с выходом генератора импульсов, а третий вход - с выходом устройства управления, выход элемента И соединен с управляющими входами регистров, сумматоров и счетчика, выходы которого через цифровой коммутатор соединены с входами цифроаналогового преобразователя, вход управления цифрового коммутатора соединен с выходом устройства управления 2J . Недостатками такого устройства являются ограниченные функциональные

ВОЗМОЖНОСТИ устройства и низкое быстродействие .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в вычислительный преобразователь напряжения в код, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, вход1а которого через цифровой коммутатор соединены с выходами первого и второго регистров, первые входы первого и второго регистров соединены с выходами первого и второго сумматоров, вход управления цифрового коммутатора соединен с выходом блока управления введены аналоговой коммутатор, масштабирующий усилитель, два блока сдвига, цифровой переключатель, дополнительный регистр, дополнительный сумматор и запоминающее устройство, причем входы аналогового коммутатора соединены с входными клеммами устройства, выход аналогового коммутатора через масштабирующий усилитель соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом дополнительного регистра, запоминающего устройства, первого, второго и дополнительного сумматоров, вторые входам которых соединены с выходами первого, второго и дополнительного регисров соответственно, второй выход первого регистра через первый блок сдвига соединен с вторым входом второго сумматора и через цифровой переключатель - с вторым входом первого сумматора, второй выход второIo регистра через второй блок сдвига и цифровой переключатель соединен с вторым входом первого сумма-, тора, выход дополнительного регистра соединен с вторыми входами первого и второго регистров с цифровым входом цифрового коммутатора, второй вход дополнительного сумматора соединен с выходом запрминакицего устройства, входы управления ангшогового коммутатора, масштабирукицего усилителя, регистров, блоков сдвига, запоминающего устройства, сумматоров и цифрового переключателя соединены с выходами устройства управления, вход которого соединен с шиной цифрового входа устройства.

На чертеже дана структурная элекрическая схема предлагаемого устройства.

Вычислительный преобразователь напряжения в код содержит аналоговы коммутатор 1, масштабирующий усилитель 2, блок 3 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 4, блок 5 управления, регистры 6-8, сумматоры 9-11, блокр 12, 13 сдвига, запоминающее устройство 14, цифровой коммутатор 15, цифровой переключатель 16, входные клеммы 17 устройства и шины 18 цифровогр входа устройства.

Вычислительный преобразователь напряжения в код работает следующим образом.

Перевод схемы вычислительного преобразователя напряжения в код в режимы формирования определенных зависимостей осуществляется по сигналам, поступающим на шину 18 цифрового входа устройства. Этим режимам.соответствуют управляющие сигналы на выходах блока 5, задающие последовательность работы во времени различных схем преобразователя.

По сигналу блока 5 преобразуемое напряжение U аналоговым коммутатором 1 через масштабирующий усилитель 2 передается на вход блока 3. Коэффициент передачи масштабирующего усилителя 2 Км зависит от режима формируемой функциональной зависимости. Преобразование напряжения в код с изменяемым коэффициентом передачи К масштабирующего усилителя 2 и применение знакопеременных + 1 позволяет в устройстве с помощью простых схемных элементов компенсировать масштабное изменение величин и результирующие значения получать без изменения масштаба.

В первом такте уравновешивания в регистры 6-8 заносятся значения вычислительных величин. Далее по сигналу из блока 5 код через цифровой KONMyTaTop 15 передается на входы цифроаналогового преобразователя 4, на выходе которого вырабатывается соответствующее ему уравновешивающее напряжение. Блок 3 вырабатывает сигнал результата сравнения преобразуемого и уравновешивающих напряжений, который поступает на входы сумматоров 9-11 для управления вычислениями. Одновременно в сумматорах 9, 10 выполняется один шаг вычисления и новые значения вычислителных величин фиксируются в регистрах 6 7. На этом такт уравновешивания иформирования кода заканчивается.

Во втором такте по сигналу номера такта и признаку операции из запоминающего устройства 14 на вход

сумматора 11 передается константа, которая в зависимости от результата сравнения прибавляется к первому коду или вычитается из него в сумматоре 11. Полученный скорректированный код заносится в регистр 8 и через цифровой коммутатор 15 передается на входы цифроаналогового преобразователя 4 для выработки очередного уравновешивающего напряжения. В блоке 3 выполняется новое сравне- .

ние преобразуемого и уравновешивающего напряжений и вырабатывается с нал результата сравнения. Одновременно в сумматорах 9 и 10 вычисляются величины, которые далее фикси руются в регистрах 6, 7. Рассмотренные такты уравновешивания преобразуемого напрях ения и вычисления величин Х и У повторя ются п раз, после чего в регистре 8 формируется код. Коды преобразуе мого напряжения в регистрах 6,7 функционально связаны с преобразуемым напряжением Ux. Вычислительный преобразователь напряжения в код обладает более широкими функциональными возможностями и большим быстродействием по сравнению с известными. Этот эффект достигается применением типовых, несложных схемных узлов. В результа те это позволяет формировать коды/ функционально связанные Q преобразуемыми напряжениями прямыми и обра ными тригонометрическими, гиперболическими- и экспоненцис1льными зависимостями и выполнять операции преобразования координат. Формула изобретения Вычислительный преобразователь напряжения в код, содержащий блок сравнения, первь1й вход которого сое динен с выходом цифроаналогового преобразователя, входы которого через цифровой коммутатор соединены с выходами первого и второго регист ров, первые входы первого и второго регистров соединены с выходами первого и второго сумматоров, вход управления цифрового коммутатора со динен с выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей li повышения быстродейс вия, в него введены аналоговый коммутатор, масштабирующий усилитель, два блока сдвига, цифровой переключатель, дополнительный регистр, дополнительный сумматор и запоминающее устройство, причем входы аналогового коммутатора соединены с входными клеммами устройства, выход аналогового коммутатора через масштабирующий усилитель соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом дополнительного регистра, запоминакицего устройства, первого, второго и дополнительного сумматоров, вторые- входы которых соединены с первыми выходами первого, второго и дополнительного регистров соответственно, второй выход первого регистра через первый блок сдвига соединен с вторым входом второго сумматора и через цифровой переключатель с вторым входом первого сумматора, второй выход второго регистра через второй блок сдвига и цифровой переключатель соединен с вторым входом первого сумматора, выход дополнительного регистра соединен с вторыми входами первого и второго регистров и с .цифровым входом цифрового коммутатора, второй вход дополнительного сумматора соединен с BI ходом запоминающего устройства, входы управления аналогового коммутатора, масштабирующего усилителя, регистров, блоков сдвига, запоминающего устройства, сумматоров и цифрового переключателя соединены с выходс1ми устройства управления, вход которого соединен с шиной цифрового входа устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3976869, кл. 235/189, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 588626, кл. Н 03 К 13/02, 1978 (прототип).