Преобразователь код-напряжение

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя код - напряжение. Преобразователь код - напряжение содержит регистр, элемент совпадения, два счетчика импульсов , генератор импульсов, два триггера, блок формирования приращений кода, цифровой компаратор, два элемента И, три ключа, биполя - ный источник тока, источник опорного напряжения, RC-фильтр, элемент НЕ, шину Пуск и шигы преобразуемого кода. Поставленная гль достигается за счет организации форсированного перезаряда емкости RC-фильтра сразу после изменения преобразуемого кода. 1 з.п.ф-лы. 3 ил. а Ј

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИА/ЮСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„„SU„, 1 35258

А1 щ) Н 03 М 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД)1РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ГМ И ГННТ СССР (21) 4655068/24 (22) 23.02 ° 89 (46) 15.03.91. Бюл. У 1О (1) Харьковский политехнический ийститут им. В.И.Ленина (72) Р.А.Бородинов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 690624, кл. Н 03 М 1/66, 1979.

Авторское свидетельство СССР

1 790283, кл. Н 03 М 1/66, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД вЂ” НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике °

Целью изобретения является повыИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и макет быть использовано при создании систем автоматического управления н источников калиброванных сигналов.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразовате ля.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема преобразователя код - напряжение; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу1 на фиг. 3 — структурная электрическая схема блока формирования приращений кода.

Преобразователь код — напряжение (фиг.1) содержит регистр 1, элемент

2 совпадения, счетчик 3 импульсов, генератор 4 импульсов, триггеры 5, 6> шение быстродействия преобразователя код — напряжение. Преобразователь код — напряжение содержит регистр, элемент совпадения, два счетчика им. пульсов, генератор импульсов, два триггера, блок формирования приращений кода, цифровой компаратор, два элемента И, три ключа, биполя1ный источник тока, источник опорного напряженич, RC-фильтр, элемент НЕ, шину "Пуск" и ю л.л преобразуемого кода. Поставленная .ль достигается за счет организа ил форсирован-ного перезаряда емкости RC-фильтра сразу после изменения преобразуемого кода. 1 э.п.ф-лы. 3 ил. блок 7 формирования приращений кода„ . цифровой компаратор 8, элементы И 9.

10, биполярный источник тока 11, ключ 12, RC-фильтр 13, ключи 14, 15, источник 16 опорного напряжения, элемент НЕ 17, счетчик 18 импульсов, элемент ИЛИ 19, выходную шину 20, шину "Пуск" 21, шины 22 входного кода.

Блок 7 (фиг.3) формирования прира щений кода содержит блок 23 инверторов кода, цифровой сумматор 24, и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25, блок

26 инверторов кода.

Преобразователь код - напряжение работает следующим образом.

Цифровой код числа К;, хранимого в регистре 1, сравнивается в элементе 2 совпадения кодов с изменя1635258 ющимся от 0 до И кодом первого счетчика 3, на вход которого непрерывно поступают импульсы от генератора 4 импульсов. При каждом rte5 реходе счетчика через нулевое состояние на его выходе появляется сигнал, устанавливающий триггер 5 в определенное, например единичное, состояние, В моменты совпадения кодов 10 чисел регистра 1 и счетчика 3 элемент 2 совпадения вырабатывает сигналы, возвращающие первый триггер

5 в исходное нулевое состояние. Благодаря этому на выходах триггера 5 формируется последовательность широтно-модулированных импульсов, длительность которых пропорциональна величине преобразуемого кода N,,,,а период повторения определяется емко- 20 стью счетчика 3 °

В статическом режиме, когда разность входного N +, и выходного N, кодов регистра 1 равна нулю (hN;

О), второй триггер 6 непрерывно 25 удерживается в нулевом состоянии выходным сигналом цифрового компаратора 8 через элемент НЕ 17. При этом выходным напряжением триггера 6 ключ

12 разомкнут, через элементы И 9, 10 30 противофазные широтно-модулированные импульсы с выходов триггера $ поступают на ключи 14 и 15, подключающие

RC-фильтр 13 к источнику 16 опорного напряжения на время импульса t „ и к

35 общей шине — ча время между импульсами t = Т вЂ” t „. В результате этого на вход КС-фильтра 13 поступает непрерывная последовательность широтномодулированных импульсов фиксирован- 40 ной амплитуды Е, среднее значение коt торой U = Е -В . выделяемое RC8blx Т о фильтром 13, пропорционально величине преобразуемого кода N, .

В динамическом режиме в момент времени t< происходит изменение входного кода преобразователя и разность входного И;+ и выходного И, кодов регистра 1 не равна нулю. На информационных выходах блока 7 появляется код ЬХ = (N i+, — Н1 . Сигнал на знаковом выходе блока 7 несет информацию о знаке разности N, — N1, который управляет полярностью биполярного источника 11 гока. Блок 7 формирует код разности и код знака (единицу, если разност отрицательная, ноль — если разность положительная) . Например, если на первых информационных входах блока 7 будет код 1001, а на вторых 0111, то на выходах блока 23 ияверторов будет код 1000, а на выходах цифрового сумматора 24 — код

0010 (на выходе переноса — 1). На выходах элементов ИСКЛЮЧАЛ11ЕЕ ИЛИ 25 будет код 1101, на выходе блока 26 инверторов — код 0010 (т.е. разность входных кодов блока 7).

Сигнал цифрового компаратора 8 через элемент НЕ 17 производит запись в счетчик 18 кода Ь Н и устанавливает триггер 6 в единичное состояние.

Этот же сигнал через элемент ИЛИ 19 записывает в регистр 1 новое значение кода N;+, что приводит к раненству кода на входе и выходе регистра

1 и устанавливает нулевой уровень си » нала на выходе цифрового компаратора

8. В нулевое состояние триггер 6 возвращается импульсом заема счетчика

18. Длительность импульса на выходе триггера 6 пропорциональна величине приращения кода Q N. На время действия этого импульса элементы И 9, 10 закрываются, отключая RC-фильтр 13 от источника 16 опорного напряжения и общей шины, а ключ 12 замыкается.

При этом биполярный источник 11 тока,заряжает (разряжает) конденсатор

КС-фильтра 13 на величину bU =

=-- Т С, пропорциональную величине изменения кода, поскольку время заряда t > пропорционально Ь N.

В момент окончания импульса с выхода триггера 6 ключ 12 размыкается, элементы И 9, 10 разблокируется и широтно-модулированные импульсы с выхода триггера 5, длительность которых пропорциональна новому значению преобразуемого кода, после нормирования по амплитуде поступают на

RC-фильтр 13, На фиг. 2 q показаны сигналы на шине "Пуск", на фиг. 2 о — импульсы на выходе генератора 4, на фиг..2о сигналы переполнения счетчика 3 .Ниротно-модулированный сигнал триггера

5 приведен на фиг.2Я . В момент времени t1 прочсходит изменение преобразуемого кода и изменяется состояние сигналов на выходе цифрового компаратора 8 (фиг.2 ) ) и элемента НЕ

17 (фиг.2c). Импульс заема счетчика

18 (фиг.2 ) определяет момент окончания импульса триггера 6 (фиг.2)). Из35258 ь

5 16 менение напряжения на выходе RC-фильтра 13 приведено на фиг.2ц.

Быстродействие предложенного преобразователя код - напряжение повышается эа счет того, что форсированный перезаряд конденсатора фильтра

13 производится сразу после измене-, ния преобразуемого кода, а не в начале очередного такта работы ПКН.

Формула изобретения

1 ° Преобразователь код, — напряжение, содержащий цифровой компаратор, регистр, информационные входы которого объединены с соответствующими первыми входами блока формирования приращений кода и являются шиной входного кода, элемент совпадения, первые входы которого соответственно объединены с вторыми входами блока формирования приращений К0да и подключены к выходам регистра, а вторые входы соответственно соединены с информационными выходами первого счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вход записи является шиной "Пуск", а выход переполнения подключен к S-входу первого триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента совпадения, а выходы соответственно подключены к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых соответственно подключены к управляющим входам первого и второго ключей, информационные входы которых подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения и к шине нулевого потенциала, а выходы соединены с первым входом RC-фильтра, выход которого является выходной шиной, и биполярный источник тока, вход которого подключен к первому вътходу блока формирования приращений кода, а выход соединен с информационным входом третьего ключа, выход которого подключен к второму входу КС--фильтра, а управляющий вход объединен с вторыми входами первого и второго зле5

t5

45 ментов И и подключен к выходу второго триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены элемент HF, второй счетчик импульсов и элемент ИЛИ, перньл вход которого является шиной Пуск, а второй вход объединен с входом записи второго счетчика и S-входом второго триггера и подключен к выходу элемента HF., вход которого соединен с выходом цифрового компарато-ра, первые входы которого являются шиной Bxopflîãî кода, а вторые входы соединены с соответствующими выходами регистра, вход записи которого подключен к выходу элемента ИЛИ, при этом счетный вход второго счетчика импульсов соединен с выходом генератора импульсов, выход подключен к

R-входу второго триггера, а информационные входы соответственно подключены к вторым выходам блока формирования приращений кода.

2. Преобразователь по л. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок формирования приращений кода выполнен на первом и втором блоках инверторов, цифрово : с чматоре и группе элементов ИСКЛМЛА111! 1ЕЕ ИЛИ, первые входы которых объединены с входом переноса цифрового сумматора, подключены к выходу переноса цифрового сумматора и являются первым выходом блока формирования приращений кода, вторыми выходами которого являются соответствующие вьыоды второго блока инверторов, входи которого соответственно соединены с выходами элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, вторые входы которых подключены к соответствующим информационным выходам цифрового сумматора, первые информационные входы которого являются соответствующими первыми входами блока формирования приращений кода, вторыми входами которого являются соответствующие входы первого блока инверторов, выходы которого соответственно подключены к вторым информационным входам цифрового сумматора.!

635258 фЫГ. 2

163 5258

Составитель В.Войтов

Техред Л..Сердюкова Корректор С.Шевкун

Редактор М. Циткина

»»

Заказ 760 Тиран 461 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1l3035, Москва, И-35, Рауаскаа наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 10!