Стохастический квадратичный преобразователь напряжения в код

 

СТОХАСТИЧЕСКИЙ КВАДРАТИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД, содержащий двухполупериодный выпрямитель, вход которого является входной шиной, а выход соединен с первым входом первого компаратора , второй компаратор, два генератора псевдос.1учайных чисел, генератор тактовых импульсов, первый элемент И, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия , в него введены второй и третий элементы И, управляемьй делитель частоты, счетчик импульсов, дешифратор, источник опорного напряжения , дополнительные компараторы, два цифроаналоговых преобразователя и блок коммутации, выходы которо-го через первый и второй цифроаналоговые преобразователи соединены соответственно с вторым входом первого компаратора и первым входом второго компаратора, второй вход которого объединен с первыми входами дополнительных компараторов и соединен с выходом двухполупериодного выпрямителя, вторые входы дополнительных компараторов соединены с первьм выходом источника опорных напряжений и первым входом блока коммутации, второй вход которого соединен с вторым выходом источника опорных напряжений, причем выходы дополнительных компаi раторов через дешифратор соединены с третьим входом блока коммута (Л ции и первым входом управляемого делителя частоты, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, а второй вход - с выходом первого элемента И, входы которого соединены с выходами второго и третьего элементов И, первые входы которых со объединены между собой и с входами 00 00 генераторов псевдослучайных чисел и соединены с выходом генератора тактовых импульсов, вторые входы второго и третьего элементов И соединены соответственно с выходами компараторов, при этом выходы генераторов псевдослучайных чисел соединены с вторыми входами цифроаналоговых преобразователей.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) SU ())) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3746497/24-24 (22) 28.05.84 (46) 23.11.85. Бюл, № 43 (71) Институт электродинамики

AH УССР (72) Е.В.Димарова, В.M.Êîäðÿíñêèé, Ю.А.Иасюренко, А.Д.Ниженский и M.M.Òàðàí (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1042034, кл. С 06 G 7/20, 1983.

ТумАарт. Использование вероятностных принципов в новых измерительных приборах."Электроника", 1975, № 15, с. 39, рис.8. (54)(57) СТОХАСТИЧЕСКИЙ КВАДРАТИЧНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В

КОД, содержащий двухполупериодный выпрямитель, вход которого является входной шиной, а выход соединен с первым входом первого компаратора, второй компаратор, два генератора псевдос;)учайных чисел, генератор тактовых импульсов, первый элемент И, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй и третий элементы И, управляемый делитель частоты, счетчик импульсов, дешифратор, источник опорного напряжения, дополнительные компараторы, два циАроаналоговых преобразователя и блок коммутации, выходы которого через первый и второй циАроаналоговые преобразователи соединены соответственно с вторым входом первого компаратора и первым входом второго компаратора, второй вход которого объединен с первыми входами дополнительных компараторов и соединен с выходом двухполупериодного выпрямителя, вторые входы дополнительных компараторов соединены с первым выходом источника опорных напряжений и первым входом блока коммутации, второй вход которого соединен с вторым выходом источника опорных напряжений, причем выходы дополнительных компараторов через дешифратор соединены с третьим входом блока коммутации и первым входом управляемого делителя частоты, выход которого со" единен с входом счетчика импульсов, а второй вход — с выходом первого элемента И, входы которого соединены с выходами второго и третьего элементов И, первые входы которых объединены между собой и с входами генераторов псевдослучайных чисел и соединены с выходом генератора тактовых импульсов, вторые входы второго и третьего элементов И соединены соответственно с выходами компараторов, при этом выходы генераторов псевдослучайных чисел соединены с вторыми входами цифро— аналоговых преобразователей, Изобретение относится к измерив тельной технике и может быть использовано при построении аналогоцифровых измерительных преобразователей среднеквадратических значений напряжений.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства, На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Стохастический квадратичный преобразователь напряжения в код содержит двухполупериодный выпрямитель 1, компараторы 2 и 3 напряжений, первые входы которых соединены с выходом выпрямителя 1, элементы

И 4 и 5, первые входы хоторь(х соединены с выходами компяраторов 2 и 3 соответственно,. элемент И 6, входы которого соединены с вьгходами элементов 4 и 5 соответственно, счетчик 7 импульсo!3, генераторы 8 и 9 псевдослучайных чисел, ццфроаналоговые преобразовагели 10 и 11 напряжения, первые входы которых соединены с выходами г="нераторов

8 к 9 соответственно, а выходы с вторыми входами компаратОрОв 2

3 ссответственно, HcTQHIIHK 1 опорных напряжений,. генератор 13 тактовыМ импульсов,, выход которого соединен с входями генераторов

8 и 9 и Вторым(я входамк элементов

И 4 к 5, блок 14 коммутации, входы которсго соединены с выходамк источника 12, а выход — с вторыми входамк пифроянллоговых преобразователей 10 и 11, управляемый д эит- пь

1 5 !ястОты, вхОд КОторо ГО соединен с выходом элемента И ",". выход с входом счетчика 7, компарhiTopbl 16 напряжений, первые входы кото,)ых соединены с выходом дв,"х3)олупериод ного выпрямителя 1, а вторые входы— с соответствующими выходямк Источника i2, и дешпф)лтор 1 7, кя;;пььй вход которогo соеципен с выхо,ом оцного из 3)- цополни-ельнь(х компарлторов

16 а выходы соединены с входямк

ОЛОка, >! комм „. ;BIIIIH и у«п IB 1яе31СГО делителя 15 частоть:>

Стохастический квадратичный ripeобразовлте))ь напряжения рябо(.Bå.. следую!3;кы образом.

Ii r

Преобразуемое H;!Ilp>",).;»HII(i .1... с) посл» ;вухполуперкопного гыпрямления Iio3 . тvrlc! »>т на входы !. )l!Пс 1) л . op 0B . И .. >, HF IIB Yi H» входы 10 Орых IIО

1193804 даю(ся oiiopllh!e псевдослучайные напряжения с ря)зновероятнь(м распр»деле" .-:Ием яип.гктуд. Каждое из этих напряжений формируется с. помощью последовательно включенных генератора (8 клк 9) псев,-,ослучяйных чксел, обеспечивающего получение случайных двокчных чисел с равномерным распределением, к цифроаналогового

1Î преобразователя (10 или 11 соответственно). I3 качестве опорного напряжения цифроаналоговых преобразователей 10 и 11 используется одно из напряжений постоянного тока источника 12„ подключаемое, к ним с "0— мо!цью блока 34 коммутации.

Б соот3зстcòâèH с принципом работы стохастических преобразоват(1ей вероятность появле!!ия уровней логиl3 (3 ческо з 1, на выходах компараторов и равна p> «/! . 1аоота преобра > ч

- 0 33 зозателя синхронкзируется импульсами генератора 13 с тактовой частотой,. посту! ающими на входы генераторов

25 8 и 9 и элементов И 4 H 5. При этом нл вьгходе э)1ементл И 6, реализующего операцию логического умножения, образуется C:(учайнзя последовательность импульсов,, количество которых за и:iTåðâàë времени Т равно,г

N = i(P j i = î4 0 . )

i где 3(, — HOB@pHIIII»нт пропоруиональH(C H, 35

К1.Т

i1 (>3)

Затеи последовательность кмпульсolз и через управляемый Делитель 15 (а(: 3 оты поступает нл вход счет изка 7 >

4О

Таким образом, в счетчике 7 B виде цифрового кода фиксируется число, пропорциональное усредненному значе—

H;I) к13адратя входного напря)1(ения.

Ь процессе; >-. I«o! ы у ст1)Ойства Bhl45 ходкое напряжение выпрямителя 1 подаЕтея На ВХОдЬ(КОМПаратОрОВ 16, На вторые входы которых поступают опop ны» напряжения (1 „,, l) „„,..., 0„от источHHYH 12,. F(iiH опорное няпряжеSO ние компараторов превышает выходное напряжение Bhir>ряь!Итегя,, то на их

РЬ1ХОii,ах ПОЯIЗЛЯ(.Тс)3 "> PОВ(НЬ ЛОГИЧЕС кой 1, Значе((кя опорных напряжений устанавливают(я следующим образoM

8о "() 0, „--;) .i. = — „) (и г,-:;.- ., — максHhicri»l ое or.îðHîå напря.

А.с. I «Е,З lioÄ,, ",>«>1 ° = ЗОЬ ИЗИЕНЕ! ИЯ

Составитель A.Òèòoâ

Техред А.Кикемезей Корректор О.Луговая

Редактор И.Николайчук

Заказ 7325/59 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-34, Раушская наб, .4/5

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

3 1 случайного напряжения. Выбор значения 4 производится из соотношения

3 = ny исходя из допустимой погрешности преобразования и необходимого быстродействия. Число поддиапазонов определяется из соотношения +tg, где D — диапазон .значений входного напряжения.

В зависимости от изменения входного напряжения на выходах компараторов 16 появляются различные кодовые наборы логических "0" и "1", которые поступают на дешифратор 17.

При этом на одном из выходов дешифратора в зависимости от входного кода возникает уровень логической

"1", который через блок 14 подключает к цифроаналоговым преобразовате193804 4 лям 10 и 11 соответствующее опорное чапряжение источника 12,.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет переключения опорного напряжения цифроаналоговых преобразователей 10 и 11 отношение

4 1 в диапазоне значений входного оп напряжения составляет не менее 1/4.

Сопряжение результатов преобразования, полученных при различных опорных напряжениях, осуществляется с помощью делителя 15 частоты, управляемого выходным кодом дешифратора

17. При этом коэффициент деления частоты устанавливается равным — где i — номер подключенно) э го опорного напряжения, i= 0,3... m ..