Преобразователь код-напряжение

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техники и может быть использовано в цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователях информации. Цель изобретения - повышение быстродействия. Преобразователь код - напряжение содержит регистр 1, вычислительное устройство 2, преобразователь 3 кодвременной интервал, формирователь 4 последовательностей импульсов, генератор 5 импульсов, RS-триггер 6, элемент И 7, счетчик 8 импульсов, источник 9 опорного напряжения, три ключа 10-12, аналоговое запоминающее устройство 13, интегратор 14, компаратор 15, формирователь 16 короткого импульса и элемент 17 задержки. Вычислительное устройство 2 выполнено на умножителе кодов, сумматоре кодов и двух инверторах кодов. Введение вычислительного устройства 2, счетчика 8 импульсов и других элементов с соответствующими связями позволяет повысить быстродействие преобразователя за счет сокращения времени переходного процесса установления выходного сигнала при смене входного кода до одного цикла преобразования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,(504 H 03 И 1/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4365543/24-24 (22) 18.01.88 (46) 15.09.89. Бюл. Р 34 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) С.И.Кондрашов и Ю,А.Бородинов (53) 681.325(088.8) (56) Орнатский П.П. Автоматические приборы и измерения. Киев: Вища школа, 1986, с. 253, рис. 7.26. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД вЂ” НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователях,информации. Цель изобретения— повышение быстродействия. Преобразователь код — напряжение содержит регистр 1, вычислительное устройство 2, „„SU„„1508348 A 1

2 преобразователь 3 код — временной.интервал, формирователь 4 последовательностей импульсов, генератор 5 импульсов, R5-триггер 6, элемент И 7, счетчик 8 импульсов, источник 9 опоррого напряжения, три ключа 10-12, аналоговое запоминающее устройство 13, интегратор 14, компаратор 15, форми, рователь 16 короткого импульса и элемент 17 задержки. Вычислительное устройство 2 выполнено на умножителе кодов, сумматоре кодов и двух инверторах кодов. Введение вычислительного устройства 2, счетчика 8 импульсов и других элементов с соответствующими связями позволяет повысить быстродействие преобразователя за счет сокращения времени переходного процесса установления выходного сигнала нри смене входного кода до одного цикла С преобразования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

3 1508348, Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователях

5 информации.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Ха фиг. I представлена функциональная схема преобразователя код — напряжение; на фиг. 2 — функциональная схема вычислительного устройства; на фиг. 3 — диаграмма, поясняющая принцип работы преобразователя.

Преобразователь код — напряжение 15 (фиг. 1) содержит регистр 1, вычислительное устройство 2, преобразователь

3 код — временной интервал, формирователь 4 последовательностей импульсов, генератор 5 импульсов, RS-триг- 20 гер 6, элемент И 7, счетчик 8 импульсов, источник 9 опорного напряжения, три ключа 10 — 12, аналоговое запоминающее устройство 13, интегратора 14, компаратор 15, формирователь 16 корот-25 кого импульса и элемент 17 задержки.

Вычислительное устройство (фиг.2) выполнено на умножителе 18 кодов, сумматоре 19 кодов и двух инверторах 20 и 21 кодов. 30

Преобразователь код — напряжение работает следующим образом.

В исходном состоянии интегратор 14 обнулен, преобразователь 3 код — вре- менной интервал заблокирован, RSтриггер 6 находится в нулевом состоянии, блокируя элемент И 7.

В момент времени, .(фиг, 3, диаграмма А) импульсом с первого выхода формирователя 4 импульсной последо- 40 вательности преобразуемый код заносится в регистр 1, RS-триггер 6 устанавливается в единичное состояние, а счетчик 8 импульсов обнуляется. Сигнал с уровнем лог. 1 с выхода RS-триг.45 гера открывает элемент И 7, через который импульсы генератора 5 поступают на вход синхронизации счетчика 8 импульсов. Сигналом с выхода RS-триггера 6 замыкается ключ 11, через ко50 торый напряжение источника 9 опорного напряжения поступает на неинвертирующий вход интегратора 14, В результате на выходе интегратора 14 напряжение начинает возрастать. При достиже55 нии выходного напряжения интегратора

14 значение К, равного напряжению источника 9 опорного напряжения, происходит срабатывание компаратора 15, выходным сигналом которого RS-триггер 6 переводится B нулевое состояние, при этом прекращается поступление импульсов от генератора 5 на вход счетчика 8. В момент времени t< (момент срабатывания компаратора 15) на выходе вычислительного устройства 2 формируется код N, равный (N -N N /N ), где N — номинальное значение преобразуемого кода; N — текущее значение преобразуемого кода; М вЂ” код на выходе счетчика 8. Момент времени С4 является концом первого такта преобразования и началом второго, В момент времени t4 на втором выходе формирователя 4 формируется сигнал запуска преобразователя 3 кодвременной интервал и на его выходе формируется передний фронт измерительного временного интервала, длительность которого пропорциональна значению кода N . Передним фронтом измерительного импульса замыкается ключ, 10, и на инвертирующий вход интегратора

14 поступает напряжение Е с выхода источника 9 опорного напряжения. Напряжения на выходе интегратора 14 начияает убывать, вследствие чего компаратор 15 возвращается в исходное состояние. По окончании измерительного импульса на выходе интегратора 14 фиксируется напряжение, равное (Кt

kEdt . Задним фронтом измерительного импульса запускается формироваа тель 16 короткого импульса, с помощью которого выходное напряжение интегратора через ключ 12 заносится в аналоговое запоминающее устройство 13. Задержанным с помощью элемента 17 задержки импульсом формирователя 16 интегратор 14 обнуляется.

На этом второй такт преобразования заканчивается, на выходе преобразователя сформировано напряжение, пропорциональное преобразуемому коду, и устройство готово к очередному циклу преобразования.

Вычислительное устройство 2 (фиг.2) предназначено для формирования кода

N . .Перемножение двух п разрядов кодов N и N осуществляется умножителем 18 кодов, старшие п разрядов результата перемножения суммируются с соответствующими разрядами кода Мз (инвертированного инвертором 20 кодов) с помощью сумматора 19 кодов.

Результат суммирования после инвер5

1508348 тирования инвертором 21 поступает на вход вВгчислительного устройства 2.

Исключение при суммировании младших разрядов кода на выходе умножителя 18, кодов эквивалентно операции деления результата на N

Преобразователь 3 код — временной интервал может быть реализован на счетчике импульсов, имеющем входы за- 1О несения начального кода. Формирователь 4 является тактируемым генератором, который синхронизируется выходным импульсом компаратора 15. Этот же импульс компаратора с некоторой задержкой запускает ждущий мультивибратор, выходной импульс которого запускает преобразователь 3 код — временной интервал.

Апгоритм вычислительного устройст- 2п ва 2 может быть пояснен с помощью диаграмм (фиг. 3), Пусть номинальным значениям коэффициента передачи интегратора 14 и частоты генератора 5 импульсов соответствует диаграмма А, тогда 25 (t4 С,)/1,E=(tg t ) foU »„., 0 у того, что B номинальном режиме интервал (t4-t, ) пропорционален номинальному значению преобразуемого кода N,, а выходное напряжение пропорционально текущему значению кода N получим г ггых г,г

Ng (1) При изменении коэффициента передачи интегратора 14 (фиг. 3, диаграм- 35 ма Б) запишем (2 < ) f() E(t4t3) о Пьих откуда

>ь Е (Nq N<) 1 вых (2) а при изменении частоты импульсов 40 генератора 5 (фиг. 3, диаграмма В) (t>-t,) /(f, +hf)E=(tq в) (f+

+ ) Пьых

) или

"з Е=(N4) " вых °

Подставляя (1) в (2) и (3) и пола1 гая Пьых Пвы» получим

N =N

N N> з (4)

1 Таким образом, полученный алгоритм. (4) вычислительного устройства 2 обеспечивает выполнение пропорциональности выходного напряжения преобразователя код — напряжение значению преобразуемого кода N при медленных йзме- 55 нениях коэффициента передачи интегратора 14 или частоты импульсов,ге.1гератора 5. Кроме того, при изменении значения преобразуемого кода N установивыееся значение выходного сигнала обеспечивается за один цикл преобразования, формула изобретения

1. Преобразователь код — напряжение, содержащий источник опорного напряжения, выход которого через первый ключ соединен с инвертирующим входом интегратора, выход которого через второй ключ соединен с входом ана" логавого запоминающего устройства, выход которого является выходной шиной, неинвертирующий вход интегратора подключен к выходу третьего ключа, управляющий вход первого ключа подключен к выходу преобразователя код — временной интервал, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены регистр, вычислительное устройство, компаратор, счетчик импульсов, генератора импульсов, RS-триггер, формирователь последовательностей импульсов, элемент И, элемент задержки и формирователь короткого импульса, вход которого объединен с управляющим входом первого ключа, а выход подключен к управляющему входу второго ключа и через элемент задержки соединен с входом обнуления интегратора, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу источни-. ка опорного напряжения и информационному входу третьего ключа, выход компаратора соединен с входом установки в нулевое состояние RS-триггера и с управляющим входом формирователя последовательностей импульсов,. первый выход которого соединен с входом обнуления счетчика импульсов, входом установки в единичное состоя.— ние RS-триггера и с входом разрешения записи регистра, информационные входы которого являются входной шиной, а выходы соединены с соответствующими первыми входами вычислительного устройства, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов, а выходы соединены с соответствующими информационными входами преобразователя кодвременной интервал, вход запуска которого подключен к второму выходу формирователя последовательностей им1508348

tr tê ú f

1т te 1ю

Составитель Н. Капитанов

Редактор Е.Копча Техред,A.КРавчук Корректор Л. Бескид

Заказ 5552/57 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 пульсов, а тактовый вход объединен с первым входом элемента И и подключен к выходу генератора импульсов, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов, второй вход элемента И объединен с управляю 4 щим входом третьего ключа и подключен к выходу RS-триггера.

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что вычислительное устройство выполнено на умножителе кодов, сумматоре кодов, первом и втором блоках инверторов, выходы последнего из которых являются со-. ответствующими выходами вычислительного устройства, а входы подключены к соответствующим выходам сумматора кодов, первые и вторые входы которого подключены к соответствующим вы-. ходам первого блока инверторов и соответствующим выходам умножителя кодов, первые входы которого объединены с

1ð соответствующими входами первого блока инверторов и являются первыми входами вычислительного устройства, вторые входы умножителя кодов являются вторыми входами вычислительного устройства.