Преобразователь напряжения в код системы остаточных классов

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ содержащий генератор ступенча7 то изменяющегося напряжения, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, выход которого подключен к первому входу блот :ка управления, первый выход которого подключен к счетным входам счетчиков по модулям, второй выход к входу генератора .ступенчато изменяющегося напряжения, а второй вход - к шине запуска, о т л иiч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены два блока выборки и хранения , инвертор, коммутатор, блок вычитания , второй компаратор и выпрямитель , а счетчики по модулям выполнены реверсивными, причем входная шина соединена с первыми входами блоков выборки и хранения и с первым входом блока вычитания, второй вход которого через коммутатор соединен с выходами первого и второго блоков выборки и хранения, второй вход первого блока выборки и хранения соединен с третьим выходом блока управления, третьим вхо§ дом коммутатора и через инвертор с вторым входом второго блока выбор (Л ки и хранения, при этом выход блоС ка вычитания соединен через выпрямитель с вторым входом первого компаратора и непосредственно с первьм входом второго компаратора, второй вход которого соединен х: общей шиной , а выход - с управляннцими вхо:дами счетчиков по модулям.

„„SU,, 1148121 А

GOIO3 СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

q g Н 03 М 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

i, !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 351 o960/24-21 (22.) 0.7. 12,82 (46) 30.03. 85. Бюл. И - .12 (72) Н.А. Вершков, С.Н. Хлевной и Н.И. Червяков (53) 681.325,(088,8} (56) 1.. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств..М., "Энергия", 1970, с. 305, 2. Там же, с. 307. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАСС0В содержащий генератор ступенча-. то изменяющегося напряжения, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, выход которого подключен к первому входу блот

:ка управления, первый выход которого подключен к счетным входам счетчиков по модулям, второй выход— к входу генератора .ступенчато изменяющегося напряжения, а второй вход — к шине запуска, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два блока выборки и хранения, инвертор, коммутатор, блок вычитания, второй компаратор и выпрямитель, а счетчики по модулям выполнены реверсивными, причем входная шина соединена с первыми входами блоков выборки и хранения и с первым входом блока вычитания, второй вход которого через коммутатор соединен .с выходами первого и второго блоков выборки и хранения, второй вход первого блока выборки и хранения соединен с третьим выходом блока управления, третьям входом коммутатора и через инвертор— с вторым входом второго блока выборки и хранения, при этом выхбд блока вычитания соединен через выпрямитель с вторым входом первого компаратора и.непосредственно с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход — с управляющими входами счетчиков по модулям.

3 11

Изобретение относится к вычислительной технике,и предназначено для преобразования напряжения в код системы остаточных классов для сопряжения различных датчиков с вычислительными устройствами, функционирующими в СОК, а также в технике связи, Известно устройство для преобраэсвания напряжения в позиционные коды, содержащие информационный преобразователь напряжения, компаратор триггер управления и счетчик (1 .

Недостатком известного устройства является невозможность непосредственного получения цифрового кода в системе остаточных классов (СОК), что снижает эффективность использования известного устройства в вычислительной системе, использующей

СОК.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее триггер управления, один вход которого соединен с выходом компаратара один из входов которого подключен к выходу генератора ступенчато изменяющегося напряжения, выход триггера управления подключен к одному входу вентиля, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход вентиля подключен к входам счетчиков по модулям j2).

Однако известное устройство характеризуется низким быстродействием за счет-того, что каждый новый цикл преобразования начинается с нулевого отсчета, вследствие этого максимальное число тактов, требуемое для преобразования одного отсчета, составляет P-1, где P — величина числовоro диапазона выбранной

СОК, что существенно снижает быстродействие устройства, особенно в случае преобразования медленно изменяющихся напряжений.

Цель изобретения — повышение быстродействия .

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения в код системы остаточных класФ сов, содержащий генератор ступенчато изменяющегося напряжения, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, выход которого подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к счетным входам счетчи-.

48121 2

t0

15 а

SS ков по модулям, второй выход — к входу генератора ступенчато изменяющегося напряжения, а второй вход — к шине запуска, введены два блока выборки и хранения, инвертор, коммутатор, блок вычитания, второй компаратор и выпрямитель, а счетчики по модулям выполнены реверсивными, причем входная шина соединена с первыми входами блоков выборки и хранения и с первым входом блока вычитания, второй вход которого через коммутатор соединен с выходами первого и второго блоков выборки и хранения, второй вход первого блока выборки и хранения соединен с третьим выходом блока управления, третьим входом коммутатора и через инвертор — с вторым входом второго блока выборки и хранения, при этом выход блока вычитания соединен через выпрямитель с вторым входом первого компаратора и непосредственно с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход— с управляющююи входами счетчиков по модулям.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содердит первый блок

1 выборки и хранения, инвертор 2, коммутатор 3, блок 4 вычитания, второй компаратор 5, выпрямитель

6, первый компаратор 7, генератор

8 ступенчато изменяющегося напряжения, блок 9 управления, содержащий элемент 10 И, RS-триггер 11, Т-триг. гер 12, генератор. 13 тактовых импульсов, счетчики 14 по модулям, шину 15 подачи преобразуемого нап- . ряжения, шину 16 запуска, второй блок 17 выборки и хранения.

Входная шина 15 соединена с первыми входами блоков 1 и 17 выборки и хранения, а также с первым входом блока 4 вычитания, второй вход которого через коммутатор 3 соединен с выходами блоков выборки и хранения, второй вход второго блока выборки и хранения через инвертор 2, а второй вход первого блока выборки и хранения непосредственно соединен с третьим входом коммутатора

3 и третьим выходом блока 9 управления, первый выход которого соединен со счетными входами счетчиков по модулям, второй выход — к входу генератора 8 ступенчато нэменяюше3 11 гося напряжения, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого через выпрямитель соединен с выходом блока вычитания и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход— с управляющими входами счетчиков 14 по модулям, выход первого компаратора соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с шиной запуска.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени t значение преобразуемого напряжения с шины 15 подается на один вход блока. 4. На.второй его вход подается значение напряжения с одного из блоков выборки и хранения через коммутатор 3. В момент времени t

Это значение равно нулю.,В момент времени t + at на выходе блока 4 вычитания появляется значение, равное разности между значением напряжения в момент t + д и и в момент времени t Если напряжение изменяется в сторону увеличения, то знак разности на выходе блока 4 вычитания положительный и с выхода второго.компаратора 5 на управляющие входы счетчиков 14 по модулям подается сигнал, заставляющий работать счетчики в режиме сложения. В противном случае с второго компараторв подается сигнал, заставляющий работать счетчики 14 по модулям в режиме вычитания. Выпрямитель 6 вычисляет абсолют ное значение приращения, которое подается на один вход первого компаратора 7. Пока напряжение с генератора 8 меньше величины приращения с блока 9 управления, на счетные входы счетчиков 14 по модулям подаются тактовые импульсы. Когда эна48121 4 чение приращения и напряжения с генератора 8 сравняется, импульсы с блока 9 управления прекращают подаваться н с выходов счетчиков

14 по модулям считывается результат.

Блок 9 управления работает следующим образом.

С шины 16 на вход Ко=триггера

11 подается запускающий импульс, который переводит RS-триггер 11 в единичное состояние. С выхода

RS-триггера 11 логическая единида подается на вход элемента И 10, ччто обеспечивает прохождение через него тактовых импульсов, подаваемых с генератора 13. Одновременно с этим на вход Т-триггера 12 с выхода RS-триггера 11 подается импульс, который переводит Т-триггер 12 в противоположное состояние, обеспечивая этим переключение коммутатора

3 н блоков выборки и хранения. Когда с первого компаратора 7 проходит

2З сигнал на S-axop RS-триггера 11, то он переходит в нулевое состояние и запрещает прохождение импульсов через элемент И 10.

В момент времени t + d t второй блок 17 выборки и хранения запоминает значение входного сигнала и в момент времени t +24й через коммутатор 3 подключается к входу блока

4 вычитания. Цикл преобразования

35 повторяется. Далее блоки выборки и хранения поочередно подключаются через коммутатор 3 к входу блока 4 вычитания, обеспечивая вычисление разности значений входного напряже40 ния в моменты времени t +ant и .

t + (п+1) Dt, где = 1, 2, 3, Технико-экономический эффект

I предлагаемого устройства заключается в повышении быстродействия.

1148121

Заказ 1604/44 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Составитель И. Романова

Редактор И. Киштулинец Техред Л. Коцюбняк Корректор В. Бутяга .