Амплитудный дешифратор

 

АМПЛИТУДНЫЙ ДЕШИФРАТОР, со.-г . соржащий ( ферритовых сердечников с обмотками входными, выходными и смещения, N-1) формирователей выходного тока, причем входные обмотки соединены последовательно и согласно, обмотки смещения соединены последовательно и включены встречно по отношению к входным обмоткам, выходные оОмотки подключены к входам со-. ответствующих основных формирователей выходного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения потребляемой мощности, в него введены формирователи импульсов токов смещения, считывания и эталонного тока и ключ, а в каждом сердечнике - дополнительные входные обмотки, соединенные последовательно, включенные согласно с основными входными обмоткамк и подключенные через ключ к источнику измеряемого тока, а также обмотки считывания, соединенные последовательно, включенные встречно по отношению к входным обмоткам и подключенные к выходу формирователя импульсов тока.считывания, причем основные входные обмотки .подключены к выходу формирователя импульсов эталонного тока, а обмотки i смещения - к выходу формирователя импульсов тока смещения, кроме того , введены дополнительно N ферритовых сердечников с обмотками установки , считывания, записи и выходными , формирователи импульсов токов установки и считывания, N формирователей выходного тока, выходы которых являются выходами устройства, причем обмотки считывания соединены согласно и последовательно и подключены к выходу формирователя импульсов тока считывания, обмотки установки соединены последовательно, и кроме обмоткипервого сердечника, включены согласно с обмотками считывания и подключены к выходу формирователя W импульсов тока установки, обмотки записи первого и второго сердечников соединены встречно и последовательно , причем обмотка записи первого сердечника включена согласно с В обмоткой считывания и подключена к выходу (.N-1) основного формирователя . выходного тока, обмотки записи осталь ных сердечников подключены к выходам соответствующих формирователей ел выходного тока, выходные обмотки пер4: СО СД вого и N-ro дополнительных сердечников включены встречно по отношению к обмоткам считывания и подключены соответственно к входам первого и N-ro дополнительных формирователей выходного тока, к входам всех остальных i-X формирователей выходного тока подключены последовательно и встречно соединенные выходные обмотки i-ro и и + 1)-го дополнительных сердечников, где , ... (N-1)-номер соответствукяцего формирователя и сердечника, причем .обмотка i-ro сердечника включена встречно обмотке считывания.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NUINI

РЕСГ)УБЛИН

„„QU„„1 О15495 А.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)3388487/18-21 (22)18.01.82 (46)30.04.83. Бюл. Р 16 (72)М. H. Ехин, A. В. Крупеник и Ю. A. Попов (71)Московский инженерно-физический институт (53)681.325(088.8) (56)1. Бахтиаров Г. Д. Аналого-цифровые преобразователи. М., "Советское радио", 1980, с. 30, рис. 2,3.

2. Авторское свидетельство СССР

9 187405, 1965, кл. Н 03 К 13/175 прототип).

54)(57) АМПЛИТУДНЫЙ ДЕШИФРАТОР, со;. соржащий (И-1) ферритовых сердечников с обмотками входными, выходными и смещения, (й"1) формирователей выходного тока, причем входные обмотки соединены последовательно и согласно, обмотки смещения соединены последовательно и включены встречно по отношению к входным обмоткам, выходные обмотки подключены к входам соответствующих основных формирователей выходного тока, о т л и ч а юшийся тем, что,. с целью повы-шения надежности и снижения потребляемой мощности, в него введены формирователи импульсов токов смещения, считывания и эталонного тока и ключ, а в каждом сердечнике — дополнительные входные обмотки, соединенные последовательно, включенные согласно с основными входными обмотками и подключенные через ключ к источнику измеряемого тока, а также обмотки считывания, соединенные последовательно, включенные встречно по отношению к входным обмоткам и подключенные к выходу форми.рователя импульсов тока. считывания, причем основные входные обмотки ,подключены к выходу формирователя импульсов эталонного тока, а обмотки смещения — к выходу формирователя импульсов тока смещения, кроме того, введены дополнительно N ферритовых сердечников с обмотками установки, считывания, записи и выходными, формирователи импульсов .токов установки и считывания, N формирователей выходного тока, выходы которых являются выходами устройства, причем обмотки считывания соединены согласно и последовательно и подключены к выходу формирователя импульсов тока считывания, обмотки установки соединены последовательно, и кроме обмотки первого сердечника, включены согласно с обмотками считывания Е и подключены к выходу формирователя импульсов тока установки, обмотки записи первого и второго сердечников соединены встречно и последовательно, причем обмотка записи первого сердечника включена согласно с обмоткой считывания и подключена к выходу (й-1) основного формирователя выходного тока, обмотки записи осталь визг ных сердечников подключены к выходам соответствующих формирователей выходного тока, выходные обмотки первого и. N-го дополнительных сердеч- .>фф ников включены встречно по отношению к обмоткам считывания и подключены соответственно к входам первого и

N-ro дополнительных формирователей выходного тока, к входам всех остальных i-x формирователей выходного тока годключены последовательно и встречно соединенные выходные обмот- )ф ки i-го и (i + 1) -го дополнительных сердечников, где i=2, ... (N-1) -номер соответствующего формирователя и сердечника, причем .обмотка i-го сердечника включена встречно обмотке считывания.

1015495

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналогоцифровых вычислительных комплексах и специализированных ЭВМ.

Известны аналогоцифровЫе преобра- 5 заватели, содержащие набор компараторов, включенных параллельно источнику сигнала, и кодирующую логику, построенные на полупроводниковой системе элементов 1 . 10

Однако указанные устройства имеют недостаточную надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является амплитудный дешифратор, содержащий

N ферритовых сердечников с обмотками входными, выходными и смещения, N формирователей выходного тока и схемы коммутации, причем входные обмотки всех сердечников соединены согласно и последовательно подключены к цепи измеряемого тока, обмотки смещения всех сердечников соединены последовательно и включены встречно по отношению к входным обмоткам, подключены к схеме коммутации, выходные обмотки каждого сердечника соединены с входами соответствующих формирователей выходного тока, выходы которых являются выходами устройства, причем число витков входных обмоток различно (Ч., < Ч С. Al<, а число витков обмоток смещения одинаково f23.

Недостатками известного устройства являются низкая надежность и вы- 5 сокая потребляемая. мощность. Низкая надежность обусловлена критичностью схемы к стабильности источ » ника питания. Действительно, выбор"ка одного из. и сердечников проио 40 ходит при увеличении тока смещения на фиксированную величину 31 см, значение которой выбирается таким, чтобы их К сердечников, намагниченных под действием измеряемого тока 45 до состояния с индукцией, больше или равной + Br только один переключался в состояние с остаточной индукцией » 8ã. Надежность схемы в значительной мере определяется стабильностью й1..см, так как при отклонении д1 см от номинального значения может происходить отказ, обуссловленный выборкой двух и более сердечников либо пустой выборкой. В свою очередь стабильность 1 см зависит от стабильности напряжения источника питания.

Значительная потребляемая мощ ность обусловлена постоянно протека- Я) ющим током смещения.

Цель. изобретения — повышение на,дежности и снижение потребляемой мощности устройства. укаэанная цель достигается тем, что в амплитудный дешифратор, содержащий (N-1) ферритовых сердеч-, ников с обмотками входными, выходными и смещения, (й-1) формирователей выходного тока, причем входные обмотки соединены последовательно .и согласно, обмотки смещения соединены последовательно и включены встречно по отношению к входным обмоткам, выходные обмотки подключены к входам соответствующих основных формирователей выходного тока, введены формирователи импульсов тока смещения, считывания и эталонного тока и ключ, а в каждом сердечнике - дополнительные входные обмотки, соединенные последовательно, включенные со гласно с основными входными обмотками и подключенные через ключ к шине йсточника измеряемого тока, а также обмотки считывания, соединенные последовательно, включенные встречно по отношению к входным обмоткам, подключенные к выходу формирователя импульсов тока считывания, причем ос-. новные входные обмотки подключены к выходу формирователя импульсов эталонного тока, а обмотки смещения - к выходу формирователя импульсов тока смещения, кроме того, введены ( дополнительно М ферритовых сердеч-, ников с обмотками установки, считывания, записи и выходными, формирователи импульсов токов установки и считывания, N формирователей выходного тока, выходы которых являются выходами устройства, причем обмотки считывания соединены согласно и по» следовательно и подключены к выходу формирователя импульсов тока считы;вания, обмотки установки соединены последовательно и,кроме обмотки первого сердечника, включены согласно с обмотками считывания и подключены к выходу формирователя импульсов тока установки, обмотки записи первого и второго сердечников соедиЙены встречно и последовательно, причем обмотка записи первого сердечника включена согласно с обмоткой считывания и подключена к выходу (й-1) основного формирователя выходного тока, обмотки записи остальных сердеч,ников подключены к выходам соответствующих формирователей выходного тока, выходные обмотки первого.и

М-ro дополнительных сердечников включены встречно по отношению к обмоткам считывания и подключены соответственно к входам первого и й-Fo дополнительных формирователей выходного тока, к входам всех остальных i-x формирователей выходного тока подключены последовательно и встречно соединенные выходные обмотки i-го и i +

+ 1-ro дополнительных сердечников, где 1=2, ...й-1 — номер соответствую-

1015495

1 pncð+ з см эт 2 эх р

18 (2) 3 щего формирователя и сердечника, причем обмотка i-го сердечника включена ,встречно обмотке считывания.

На фнг. 1 представлена общая схема амплитудного дешнфратора) на фиг. 2таблица истинности, s соответствии с которой происходит его работа.

Амплитудный дешифратор содержит ферритовые сердечники 1-1 - 1-И-1, входные обмотки 2-1 - 2-И-1, обмотки смещения 3-1 — З-И-1, обмотки

Ъчитывания 4-1 - 4-И-1, выходные обмотки 5-1 - 5-5-И-1, ключ б, фор-. мирователь 7 и 8 импульсов эталонного тока смещения, считывания соответственно 9, основные формирователи f$

10-1 - 10-й-1 выходного тока, обмотки установки 11-1-11-N, обмотки считывания 12-1-12-И, выходные обмотки

13-1-13-N, обмотки записи 14-1-14-й, формирователь 15 импульсов тока уста-;р новки, формирователь 1б импульсов тока считывания, дополнительные формирователи 17-1-17-И выходного тока, входные обмотки 18-1-18-й-1; дополнительные ферритовые сердечники 19-1-25

-19-И, шины 20-22 управления.

Схема раьотает следующим образом.

Пусть все сердечники 1-1 - 1-й»1 установлены в состояние с остаточной ЗО нндукцией — Вг. При подаче управляю- . щего импульса в момент времени с по, управляющей шине 20 открывается ключ б, срабатывают формирователи имцульсов тока 7, 8 и 15 и по обмоткам

2-1 .- 2-И-1, 3-1 - З-И-1, 11-1 - 11-й; 18- 1 — 18-й-1 протекают соответственно импульсы эталонного тока, тока смещения, тока установки и изме-. ряемого ка- Ток установки устан ли40 вает первый иэ и дополнительных сер.-.

;денников 19-1 - 19-й в состояние с .остаточной индукцией + Sr а все.ос- .

:тальные - в состояние с остаточной индукцией - Br. Длительность управля-.. ющего импульса выбирается такой, 45 чтобы обеспечить перемагничивание сердечников 1-1 - 1-. й-1 под.действи-, ем напряженности полку„, . Полагая., что амплитуда измеряемого тока лежит в диапазоне от 0 до 3,,1, можно 50, подобрать такие значения количества витков обмоток 2-1 - 2-И-1, 3-1—

З-N-1, 18-1.- 18-й-1 и значения амплитуды эталонного тока и тока смещения, что порог срабатывания 1-го 55 сердечника 1- („ составит а — (1 P

Действительно, условие переключения i-го сердечника можно записать, в следующем виде:

ЬХ 48 2 эт 3 CM Pncpt n0ð см э

% Эе (+)

18 получим, что для каждого i-ro сердечника 1-i выполняется (1) °

В соответствии с. (1) пороги срабатывания сердечников 1-1 — 1-N-1 образуют равномерную шкалу для измеряемого тока. После окончания действия управляющего импульса по шине 20, в соответствии со значением амплитуды измеряемого тока K сердечников 1-1. =: ...

1-й-1 окажутся установленными в состояние с остаточной индукцией +Юг.

В момент времени t + 1 по шине

21 подается управляющий импульс, который отпирает формирователь 9. Через обмотки 4-1 — 4-И-1 протекает импульс эока-считывания, который переключает К сердечников 1-1 .- 1-N-1, установленных ранее в состояние

+Br в исходное состояние -Br. Причем в выходных обмотках 5-1 — 5-И-1

:тех сердечников, которые изменили

1 свое состояние на противоположное. наводятся импульсы напряжени;, щ аф .5 3t которые отпирают формирователи выходного тока 10-1 — 10-п. По соответствующим обмоткам записи 14-1

14-й протекают импульса тока записи, которые перемагничивают сердечники 19-1 - 19-й в противоположное состояние. В момент времени t + 2 при подаче управляющего импульса по.шине 22 срабатывает формирователь импульсов тока считывания и через обмотки 12-1 — 12-И протекает импульс тока-считывания, котторый устанавли- . вает сердечники 19-1 — 19-N э состоя ние Br, За счет встречного включения вы- . ходных обмоток 13-1 — 13-й i-ro u

i + 1-го сердечников 19-1 — 19-И, где i = 2, ... И-1, при котором происходит компенсация наводимых от перемагничивания сердечников 19-.1 дф

19-N импульсов напряжения:,э=-%„ — в соответствии с таблицей истинности фиг. 2 на входе только одйого иэ формирователей 17-1 — 17-N будет действовать нескомпенсированный импульс напряжения, который отпирает ° этот формирователь, -и через нагрузку подключенную к его выходу, будет протекать импульс тока. Все остальиые дополнительные формирователи окажутся запертыми.

1015495

1-S /-2

Составитель И. Дягель

Редактор Н.Коваленко Техред В.Далекорей Корректор С.Шекмар

Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3230/51

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В качестве ключа б можно использовать транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, формирователи 7-17 могут быть выполнены на транзисторе с ограничивающим резистором в коллекторной цепи и включенном по схеме с общим эмиттером.

Введение дополнительных обмоток, ключа, формирователей импульсов токов смещения, считывания и эталонного тока, а также дополнительных сердечников с обмотками установки, записи, считывания и выходными с форми-. рователями импульсов токов установки и считывания и формирователями выходного тока позволяет снизить потребляемую мощность, так как все формирователи токов работают в им)пульсном режиме. Потребляемая мощность является линейной .функцией частоты следования управляющих импульсов. Перемагничивание в исходное состояние всех сердечников шкалы измеряемого тока и дальнейшая логическая обработка сигналов с формирователей выходного тока позволяет повысить надежность устройства, так как при колебаниях напряжения источника питания Е будет происходить ,лишь потеря точности, в то время как в базовом обьекте, принятом также в качестве прототипа, происходит нарушение работоспособности, приводящее к отказу, обусловленное возможностью появления двух и более единиц либо вообще отсутствием сигналов на выходе дешифратора.