Аналого-цифровое вычислительное устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах, в частности в пульсной электроразведочной аппаратуре для автоматического вычисления кажущейся электропроводности исследуемой среды. Целью изобретения явf2 If лается расширение класса решаемых устройством задач. Аналого-цифровое вычислительное устройство содержит распределитель импульсов 1, первый, второй и третий мультиплексоры соответственно 2, 3 и 4, аналого-цифровой преобразователь 5, цифроаналоговый преобразователь 6, первый 7 и второй 8 масштабные резисторы, интегрирующий конденсатор 9, операционный усилитель 1О, вход 11, шину 12 источника постоянного напряжения и выход 13. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство распределителя импульсов , трех мультиплексоров и интегрирующего конденсатора., а также новым связям между составными элементами устройства, обеспечивающим решение задачи извлечения корня кубического из квадрата входного напряжения . 2 ил. (Л со 05 СП 00 N .И Hh д r-CZH- ifl fO j: Id

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1361584

А1 (59 4 G 06 G 7 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ и- ".

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4124246/24-24 (22) 18.07,86 (46) 23.12.87. Вюл. Р 47 (71) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко (72) П.П.Драбич (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 711591, кл. G 06 G 7/52, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1215122, кл. G 06 G 7/16, 1985. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах, в частности в импульсной электроразведочной аппаратуре для автоматического вычисления кажущейся электропроводности исследуемой среды. Целью изобретения является расширение класса решаемых устройством задач. Аналого-цифровое вычислительное устройство содержит распределитель импульсов 1, первый, второй и третий мультиплексоры соответственно 2, 3 и 4, аналого-цифровой преобразователь 5, цифроаналоговый преобразователь 6, первый 7 и второй 8 масштабные резисторы, интегрирующий конденсатор 9, операционный усилитель 10, вход 11, шину

12 источника постоянного напряжения и выход 13. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство распределителя импульсов, трех мультиплексоров и интегрирующего конденсатора., а также новым связям между составными элементами устройства, обеспечивающим решение задачи извлечения корня кубического из квадрата входного напряжения. 2 ил.

1 13

Изобретение относится к вычислительной технике и может. быть использовано в информационно-измерительных системах, предназначенных для отбора и обработки информации, содержащейся в измерительных сигналах, в частности в импульсной электроразведочной аппаратуре для автоматического вычисления кажущейся электропроводности исследуемого вещества.

Целью изобретения является расширение класса решаемых устройством задач.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство состоит из распределителя 1 импульсов, первого 2, второго

3 и третьего 4 мультиплексоров, аналого-цифрового 5 и цифроаналогового

6 преобразователей, первого 7 и второго 8 масштабных резисторов, интегрирующего конденсатора 9 и операционного усилителя 10 ° Устройство имеет вход 11, шину 12 постоянного напряжения и выход 13. Распределитель

1 импульсов имеет первый 14, второй

15, третий 16 и четвертый 17 выходы.

Устройство обеспечивает вычисление функции у = х и работает.следующим образом.

Пусть на вход 11 устройства посту. пает непрерывное напряжение А(), а на выходе 12 устройства присутствует выходное напряжение V(t). Под действием импульса (фиг. 2 б) с первого выхода 14 распределителя 1 открываются первые каналы мультиплексоров

2 и 3. При этом входное напряжение

A(t) подается на информационный вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5 и на вход опорного напряжения цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 6.

Первым импульсом (фиг, 2 д), поступающим с четвертого выхода 17 распределителя 1, запускается АЦП 5 и напряжение A(t) преобразуется им в цифровой код. При этом на входе опорного напряжения АЦП 5 присутствует выходное напряжение U(t). В момент окончания преобразования на в6иоде

АЦП 5 образуется число

Кau,ï A(t) п,(t) 61584 2 где К „„ — коэффициент преобразования АЦП 5, запускается ЦАП 6 и число n,(t) пре5 образуется в аналоговую величину (напряжение). Поскольку в .это время на входе опорного напряжения ЦАП 6 присутствует напряжение A(t) с выхода мультиплексора 3, то на выходе ЦАП 6

10 появляется напряжение где К цд „ — коэффициент преобразова15 ния ЦАП 6.

Импульсом (фиг. 2 в) с выхода 15 распределителя 1 открываются вторые каналы мультиплексоров 2 и 3 и на вход АЦП 5 поступает напряжение

U<„„, а на вход опорного напряжения

ЦАП 6 — напряжение Е, с шины 12 посI тоянного напряжения. Напряжение U ä„ преобразуется в число п (Г.) с помощью АЦП 5, запущенного вторым им25 пульсом последовательности (фиг.2 д), причем

В момент окончания преобразования

Очд„в п () на выходе конца преобразования АЦП 5 появляется импульс, поступающий на тактовый вход ЦАП 6.

В результате на выходе ЦАП 6 образуется напряжение

"цм

Под действием импульса (фиг. 2 r) с третьего выхода 16 распределителя

1 открываются .каналы мультиплексора

4 и на инвертирующий вход операционного усилителя 10 начинают поступать токи, пропорциональные напряжениям

Бц„„и U(t). В итоге интегрирующему конденсатору 9 за время То действия импульса на входах мультиплексора 4 сообщается заряд н

2 где,, R> — сопротивления масштабных резисторов 7 и 8;

aU„(t) — изменение выходного напряжения.

55

На этом один цикл работы устройства заканчивается. Вторыми импульсами последовательностей (фиг.2 б, aq =OU (t) С= — . T — — T

U„йп U(t)

2 2 R o R o

1 2 где a V< (t) — изменение выходного напряжения в момент окончания второго цикла.

Выходное напряжение U(t)

ОР

= g hU;(t) изменяется до тех пор, ! ° 1 пока 4U;(t)=0. В установившемся режиме А 0,.() = О, следовательно, 10

U(t) R1

Пцп и R

Подставив в последнее равенство

И вместо Б „„„ его значение, получают

20 (К Аип К цпп ) Ео А (t) U(t) U2 t .В

Выразив из последнего уравнения

U(t), окончательно получают 25

U(c) - к. Р (>, Ъ где К,= цдп — масштаб1

30 ный коэффициент вычисления.

Формула изобретения

Аналого-цифровое вычислительное устройство, содержащее шину постоянного напряжения, последовательно включенные аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, первый масштабный резистор, подключенный одним из выводов к выходу цифроаналогового преобразователя, второй масштабный резистор и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потен35

3 13615 в, г) цикл повторяется и конденсатору 9 сообщается заряд

84 циала, а выход подключен к одному из выводов второго масштабного резистора и является выходом устройства, о т.л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит распределитель импульсов, первый, второй и третий мультиплексоры и интегрирующий конденсатор, который включен между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, первые информационные входы первого и второго мультиплексоров объединены и являются информационным входом устройства, а их вторые информационные входы подключены соответственно к выходу цифроаналогового преобразователя и к шине постоянного напряжения, первые.и вторые управляющие входы первого и второго мультиплексоров попарно объединены и подключены соответственно к первому и второму выходам распределителя импульсов, соединенного третьим выходом с первым и вторым объединенными управляющими. входами третьего мультиплексора, первый и второй информационные входы и выход которого подключены соответственно к свободным выводам первого и второго масштабных резисторов и к инвертирующему входу операционного усилителя, аналоговый информационный вход, вход запуска и вход опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя подключены соответственно к выходу первого мультиплексора, к четвертому .выходу распределителя импульсов и к ! выходу операционного. усилителя, выход второго мультиплексора соединен с входом опорного напряжения цифроаналогового преобразователя, тактовый вход которого подключен к выходу ,конца преобразования аналого-цифрового преобразователя.

1361584

Составитель А.Маслов

Редактор И.Николайчук Техред А.Кравчук

Корректор M.Ìaêñèìèøèíåö

Заказ 6293/50 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4