Аналого-дискретный преобразователь

 

АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий оптронный многоустойчивьй элемент, вьшолненный на последовательно соединенных пиковом детекторе, согласующем усилителе , оптроне, преобразователе сопротивление - напряжение, компараторе , триггере, вход установки в О .которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а ошна опорного пилообразного напряжения соединена с вторьм входом компаратора и сигнальным входом пикового детектора на запоминающем элементе с ключом на входе, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной управляющего сигнала, а гыход - с управляющим входом пикового детектора, .отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности , в него введены дополнительный ключ и инвертор, вход которого подключен к шине управляющего сигнала, а выход - к управляющему входу дополнительного ключа, через который ши (Л на преобразуемого сигнала соединена с входом 3 апоминакнцего элемента пикового детектора. о ;& ( 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

3(5Q H 03 К 13/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2811794/18-21 (22) 30.08.79 (46) 23.05.84. Бюл. Ф 19 (72) М.П. Цырульник (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство CCCR

У 603164, кл. Н 03 К 13/20, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

У 677074, кл. Н 03 К 13/20, 1979 (прототип). (54) (57) АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий оптронный многоустойчивый элемент, выполненный на последовательно соединенных пиковом детекторе, согласующем усилителе, оптроне, цреобраэователе сопротивление - напряжение, компарато ре, триггере, вход установки в "0" . которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а шина опорного пилообразного напряжения соединена с вторым входом компаратора и сигнальным входом пикового детектора на .запоминающем элементе с ключом на входе, выход триггера соединен с первым входом элемента

И, второй вход которого соединен с. шиной управляющего сигнала, а гыход — с управляющим входом пикового детектора, .отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительный ключ и инвертор, вход которого подключен к шине управляющего сигнала, а выход - к управляющему входу дополнительного ключа, через который шина преобразуемого сигнала соединена с входом запоминающего элемента пикового детектора.

1094144

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и касается вопросов построения аналогодискретных преобразователей на многоустойчивых элементах для использо- . вания, в частности, в системах автоматического контроля и распознавания образов.

Известно устройство, содержащее пиковый детектор и соединенные последовательно согласующий каскад, оптрон, линейный преобразователь сопротивление-напряжение, пороговую схему и триггер управления пиковым детектором (1).

Однако это устройство не позволяет производить следящего преобразования входной аналоговой величины.

Наиболее близким к предлагаемому является аналого-дискретный преобразователь, содержащий оптронный многоустойчнвый элемент, выполненный на последовательно соединенных пиковом детекторе, согласующем усилителе, оптроне, преобразователе сопротивление — напряжение, компараторе, триггере, вход установки в

"0" которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а шина пилообразного напряжения соединена с вторым входом компаратора и сигнальным входом пикового детектора на запоминающем элементе с ключом на входе, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной управляющего сигнала, а выход - с управляющим входом пикового -детектора (2) Известные устройства, обеспечивающие высокую точность и быстродействие, имеют тот недостаток, что в тех случаях, когда промежуток времени Ь ., между моментом срабатывания компаратора и моментом появления переднего фронта очередного импульса частоты следования Nf (на протяжении этого промежутка Ь Г замкнут ключ пикового детектора, в результате чеdo происходит заряд конденсатора пикового детектора от источника пилообразного напряжения) меньше постоянной времени заряда конденсатора

= R .è. C, где Еаа.и.п выход ное сопротивление источника пилообразного напряжения, устройство не успевает перейти в нужное устойчивое

Преобразователь включает в себя оптронный многоустойчиный элемент

1, который содержит последовательно соединенные пиковый детектор 2, сог

5 ласующий усилитель 3, оптрон 4, пре образователь 5 сопротивление — напряжение, компаратор 6, триггер 7, элемент И 8, а также дополнительный

1 5

2$

50 состояние под действием входного сигнала U<<, если U C < Бя1, У,1 +

+ U>>, где aU+ — единицй дискретности по напряжению, hU и,а«, что снижает надежность работы.

Частичными мерами для устранения укаэанного недостатка является значительное уменьшение внутреннего соп ротивления источника пилообразного напряжения и подбор режимов работы отдельных узлов, что снижает технологичность изготовления и настрой. ки устройства. Это особенно ощутимо в случае их интегрального исполне" ния. Указанные недостатки ограничивают практическое использование известных устройств.

Цель изобретения — повышение надежности.

Цель достигается тем, что в аналого-дискретный преобразователь, содержащий оптронный многоустойчивый элемент, выполненный на последо вательно соединенных пиковом детекторе, согласующем усилителе, оптроне, преобразователе сопротивление— напряжение, компараторе, триггере, вход установки в "0" которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а шина опорного пилообразного напряжения соединена с вторым входом компаратора и сигнальйым входом пикового детектора на запоминающем элементе с ключом на входа, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной управляющего сигнала, а выход — с управляющим входом пикового детектора, введены дополнительный ключ и инвертор, вход которого подключен к шине управляющего сигнала, а выход — к управляющему входу дополнительного ключа, через который шина преобразуемого сигнала соединена с входом запоми" нающего элемента пикового детектора.

На фиг. 1 изображена структурная схема аналого-дискретного преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

3 1 ключ 9 и инвертор 10. Детектор 2 выполнен на ключе 11 и запоминающем элементе 12.

Второй вход компаратора 6 и сигнальный вход ключа пикового детектора 2 соединены с .чикой опорного пилообразного напряжения частоты

f, а вход-установки нуля триггера 7 с шиной опорного прямоугольного напряжения частоты М. Шина преобразуемого сигнала соединена с сигнальным входом дополнительного клю.ча 9, управляющий вход которого через инвертор 10 соединен с шиной управляющего сигнала, определяющего режим слежения или запоминания.

Запоминающий элемент 12 через ключ

11 соединен с входом пикового детектора 2.

Устройство работает следующим образом.

В режиме слежения ключ пикового детектора 2 разомкнут, дополнительный ключ 9 замкнут. Входное напряжение на сигнальном входе ключа 9 повторяется на конденсаторе пикового детектора 2 (U>>, U, фиг. 2).

Это напряжение, пройдя через согласуккций усилитель 3, поступает на источник света оптрона 4 и далее через преобразователь сопротивлениенапряжение 5 на первый вход компаратора 6. В результате сравнение этого напряжения с пилообразным напряжением на втором входе формируется импульс (U> фиг. 2), устанавливающий триггер 7 в единичное состояние. Триггер 7 находится в этом состоянии до момента прихода переднего фронта ближайшего импульса опорного прямоугольного напряжения U который перебрасывает его в нулевое состояние, в результате чего формируется импульс П на выходе триггера 7, который при наличии сигнала слежения не проходит через элемент И 8.

Таким образом, сигналу на входе

U> соответствуют .екоторые значения силы света 9 „„ источника света оптрона, временной сдвиг ы выход094144 4 ной импульсной последовательности относительно опорной и значение постоянного напряжения 0 ш„, причем эти значения не зависят от про5 межутка времени Ь Г между моментом с срабатывания компаратора и моментом появления переднего фронта очередного импульса частоты следования

М, так как элемент И 8 закрыт.

1в При наличии сигнала запоминания

U ð ключ 9 размыкается. Импульсы с выхода триггера 7 U, пройдя через элементы И 8 Ug, замыкают ключ пикового детектора 2. Замыкается цепь. обратной связи. При этом напряжение на запоминакнцем элементе

12 пикового детектора соответствует величине напряжения U+, имевшего место перед поступлением ко2О манды на запоминание.

В результате устройство находится в устойчивом состоянии на всем протяжении существования команды запоминания независимо от величины входного электрического. сигнала U .

В этом случае переход устройства в другое устойчивое состояние возможен лишь при наличии внешнего воздействия на величину светового потока оптрона. При отсутствии команды запоминания устройство производит следящее преобразование входного аналогового напряжения Uy в соответствующее значение выходного постоянного напряжения, временного сдвига и силы света.

Таким образом, аналого-дискретный преобразователь позволяет запоминать и преобразовывать мгновенное значение аналоговой величины сигнала или одиночного сигнала в дискретные значения выходного напряжения, временного сдвига и силы света, причем эти значения не зависят от промежутка времени между моментом срабатывания компаратора и моментом появления переднего фронта очередного импульса частоты следования Nf, засчет чего повышается надежность преобразования входной величины.

1094144

1094144

ОИОМИНОНМЯ

ВНИИПИ Заказ 3455/44 ТиРаж 862 Подписное

Филиал ППП "Патеит", г. Умород, ул.Проектная,4