Преобразователь напряжения в цифровой код

 

On И С,АН-ЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сома Ссветскил

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.1.1971 (№ 1618286/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень ¹ S

Дата опубликования описания 24.1 ч.1973

М. Кл. Н 03k 13/175

11омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325(088 8) Авторы изобретения

Заявитель

Э. И. Гитис, С. А. Гинзбург, Г. Г. Шаповал и П. Н. Шимбирев

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго

Орджоникидзе

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ НАПРЯ)КЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к области преобразования аналоговых величин в цифровые коды.

Известны преобразователи напряжения в цифровой код, содержащие источники эталон1 2 т с-1-1 ных напряжений с весами —; —;...—;

2 2а 2а 2а

2л — 1

;1, где к — номер данного разряда, à i— текущий номер, принимающий значения от 10

1 до 2л, сравнивающие устройства, выходы которых связаны с разрядными триггерами, а первые входы — с нулевой шиной.

Известные преобразователи имеют ограниченные функциональные возможности.

Для расширения функциональных возможностей в предлагаемый преобразователь включены устройства определения максимума и минимума, вычитающие устройства, причем в к-ом разряде т-ое устройство определения минимума соединено с двумя вычитающими устройствами, первые входы которых подключены к источнику преобразуемого напряжения, а вторые входы — к эталонным источникам с

i i+1 весами —; от максимального значения пре2а 2а образуемого напряжения, устройства определения минимума к-oro разряда соединены с устройством определения максимума данного разряда, которое подключено ко второму вхо- 30 ду сравнивающего устройства, а в первом разряде второй вход сравнивающего устройства соединен с вычитающим устройством, подключенны к источнику преобразуемого напряжения и к эталонному источнику с весом т/ от максимального значения преобразуемого напряжения.

На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь состоит из источников эталонных напряжений 1 величины U,.„„, . 1е величиныU,„„„; 1з величины /pe.„„, ..., 12n

2 величины О змаа, 12п величины Uхмакс, двух

2" 2" групп вычитающих устройств, первая группа которых состоит из 2" — вычитающих устройств 2, 2г,..., 2 "-, а вторая — из 2" вычитающих устройств Ç, Зе,..., 8.Л, устроЙств определения минимума 4ь 42,..., 42л 1,устройств определения максимума 5„5е,..., 5 >, сравнивающих устройств б>, бо,..., б„, разрядных триггеров 7„7е..., 7„.

Вычитающие устройства первой группы

2 — 2 — > соединены с источниками эталонного напряжения 1 — 1> — п источником 8 преобразуемого напряжения U. и производят выделение разности между эталонными источниками и источником преобразуемого напряжения.

367544

Вычитающие устройства второй гр уппы

81 — 8 соединены с источниками эталонного напряжения 1 — 1 п и источником 8 прсобразуемого напряжения U, и производят выделение разности между источником 8 и эталонными источниками.

В первом разряде вычитающее устройство

81 соединено со схемой сравнения 61, второй вхо д которой связан с нулевой шинной, во втором разряде схема определения минимума

41 соединена с вычитающими устройствами 2,, 8>, а схема определения минимума 4> соединена с вычитающими устройствами 2> 86, схема определения максимума 51 связана со схемами определения минимума 41 и 46 и т. д.

В и-ом разряде схема определения минимума 42в1 связана с вычитающими устройствами 22л — 1, ив, схема определения минимума

4, 2.соединена с вычитающими устройствами

2,n — 2, З,n 1 И т. д., СХЕМа ОПрЕдЕЛЕНИя МИНИМуМа 4,n — 1 СВяЗаНа С ВЫЧИтаЮщИМИ уСтрОйСтвами 21, 8, -1+1, схема определения максимума 5 1 связана со схемами определения минимума 4, -1 — 4»и

К каждой схеме определения максимума подключена соответствующая схема сравнения 6> — 6, второй вход которой связан с нулевой шиной. Выходы схем сравнения 61 — б соединены со входами разрядных триггеров

7l 7n °

Рассмотрим работу преобразователя при

11 п=З и U = — U,„акс. В первом разряде на

16 выходе вычитающего устройства 81 будет на3 пряжение — U„. ïîýòîìó схема сравне ния

16

61 выдаст единицу и триггер 71 будет в состоянии «I».

Во втором разряде на выходе вычитающего

$CÒP0ЙСТВЯ 21 буДЕТ НЯПРЯжОНИŠ— U макс, НЯ

16

ВыхоДе УстРОЙстВЯ 82 напРЯжение — 1х макс

16 и устройство определения минимума 41 выдз1 лит напряжение — — 1хмакс, на выходе выч и16 тающего устройства 8> будет напряжение

16 — 1х макс, на Выходе УстР ОЙстВЯ 26 буДет и Я3 пряже.н.ие 1х макс И yCTPOHÑÒÂÎ ОПРЕДЕЛЕ16 ния минимума 4> выделит напряжение

3 х макс, уСТроЙСТВО ОПРЕДЕЛЕН ИЯ МЯКСИ16

МУМЯ 5 ВЫДЕЛИТ НЯ ПРЯжЕНИŠ— — 1х макс

16 схема сравнения 6> не выдаст сигнала и триггер 7и будет в состоянии «0».

В третьем разряде вычитающее устройство

2 ВЫДЕЛИТ НЯ ПряжЕ}{ИЕ Un макс. уСТроЙСТВО

16

84 напряжение — — Un,mêñ и схема определе16 ния минимума 46 выделит напряжение

3 — — Ux макс, Вы читающее устройство 2z выде16 лит напряжение U „„,, устройство 8„-. — наI {i пряжение U,.мак-, и схема определения мини16 мума 44 выделит напряжение U, „,; вычи16 тающее устройство 2 выделит напряжение

1О 3

16 х макс, vcTPOHcTBo 86 — напРЯжение

16 — Ух„акс и схема определения минимума 46

15 выделит напРЯжение — — Ух „„к„вычиваю щее устройство 24 выделит напряжение

7 — 11х макс, устроЙстВО 86 — положительное

16

9 напряжение — С х вакс и устройство определе16 ния минимума 46 выделит напряжение

16 1х макс, уСТрОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЯКСИ25 мума 5» выделит положительное напряжение

Ухиакс схеМа сряВнения 66 Выдаст сигнал, и

16 триггер 76 будет в состоянии «1».

Таким образом, будет получен код 101, соответствующий преобразуемому напряжению — U. х макс.

Сравним время Т преобразования и количество 0 оборудования описанного преобразователя с временем Т преобразования и количеством 01 оборудования известного преобразователя: — ау + мин + макс + сс + тр т = -+- „,-, -г„+- „, 0 = (3 2"- — 1) Ову+ (2" — 1) Омии +

+ (n — 1) 0„„ + nO„+ nO ð + 2 Ов

45 О = (2" — 1) О, + (2в — 1) Ои+ nO „+

+ (2 1) Осс + (2 1) O +nO тр

1 ДЕ tBy сс и или макс. мин. тр — ВРЕМЯ Задержки в вычитающем устройстве, схеме срав5О нения, схеме «И», «ИЛИ», устройствах определения максимума, минимума и триггере соответственно; 0„; Осс, 0„, Оилж Омакс. Омин

О,р — количество оборудования этих устройств. Поскольку схема определения минимума эквивалентна схеме «И», схема определения максимума эквивалентна схеме «ИЛИ», а вычитающее устройство много проще схемы сравнения, то время преобразования в обоих преобразователях одинаково, а объем оборудования в предлагаемом преобразователе значительно меньше.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения в цифровой

65 код, содержащий источники эталонных напря367544

Составитель В. Махнаков

Корректоры: T. )Куравлева и В. Жолудева

Редактор Г. Котельский

Техред Л. Грачева

Заказ 1083)17 Изд. М 1190 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

1 2 i+1 2 — 1

KeHHH c весами

2" 2 2

1, где к — номер данного разряда, à i — текущий номер, принимающий значения от 1 до

2, сравнивающие устройства, выходы которых связаны с разрядными триггерами, а первые входы — с нулевой шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, он содержит устройства определения максимума и минимума, вычитаю щие устройства, причем в к-ом разряде i-oe устройство определения м и нимума соединено с двумя вычитающими устройствами, первые входы которых подключены к источнику преобразуемого напряжения, а вторые вхоl ды — к эталонным источникам с весами —;

i+1 от максимального значения преобразуег мого напряжения, устройства определения минимума к-го разряда соединены с устройством определения максимума данного разряда, которое подключено ко второму входу сравнивающего устройства, а в первом разряде второй вход сравнивающего устройства соединен с вычитающим устройством, подключенным к источнику преобразуемого напряжения и к эталонному источнику с весом 1/2 от максимального значения преобразуемого напряжения.