Преобразователь напряжения в код

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 14.04.75 (51) М. Кл. Н 03k 13 17

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Э. Балтрашевич и В. К. Шмидт (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

Изобретение отпосипся к области зыч ислптельной техники и может иапользоваться для преобразова ния на пряжения,в код с плазающей запятой при;вводе информации в цифровую вычислительную машину (ЦВ Ц), ооеспечи ьая IIplH этом возможность NaaíòoâàHHH с,величиной относительной,попрешности не ра вной степени двух.

Известны преобразователи напряжения в код, содержащие сравнивающее устройство, преобразователь кода в на пряжение, схему уп ра вления, генератор им пулысов, счетчик и испоч ник опорного на пряжения.

С целью непосредственного,получения числового эиви в алента в,коде с плавающей за- 15 пятой IB предла гаемое устройст|во введен дешифрато|р, триггер управления, схемы «И», причем аналоговый вход преоб разователя кода порядка в на пряжение, выполненного в

1 20 виде сетки P — — Л, соединен с выходом пре2 образователя кода мантиссы в на пряжение, цифровой, вход подключен к выходу дешифратзра, а выход — ко входу ора внивающего уст25 ройства, аналоговый вход;преобразователя кода мантиссы в напряжение соединен с источи иком о порното налряжения, цифровой вход — с,выходом счетчика мантиссы, другой выход которого соединен с еди ничHbIi l входом триггера управления,непооредспвенно и через счетчи к порядка подключен ко .входам дешифрат1ора; резистор старшего разряда преобразователя кода ма|нтиссы в напряжение соединен с источником опорного напряжения, а одни входы двух схем «И» подключены к выходу схемы у правления, вторые входы их — к выходу тpиlггера управления, а выходы их — к счетны м входам триггеров,нуле вого и перьвого разрядоз счетчика мантиссы, выходы которого через третью схему «И» подключены к нулевому, входу триггера упра влвния.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Предлагаемый преобразователь напряжения в код содержит сраани вающее устройство

1, у которого один .вход, соединен с выходом п реобразо вателя 2 кода,в на пряжение (ПКН) порядка (в дополнительном коде), второй, вход соединен с датчиком 8 преобразуемого напряжения, а выход — со схемой управления 4, соединенной с гене рапором 5 им пульсоВ, счетчиком порядка б, с:нулевым входом триггера управления 7 и со входами двух схем «И» 8 и 9, а их вторые входы соединены соответственно с единичным и нулевым выходом триггера упра вления 7.

Выходы схем «И» 8 и 9 соединены соответстве нно со счетным и входами триггера нулевого и первого .разрядов счетчика 10 мантиссы, выходы разрядных триггеров которого со428546 единены с цифровым входом ПКН 11 мантиссы и через схему «И» 12 — с,нулевым входом триггера управления 7. Выход счетчика 10 мантиссы соединен со счетчиком б порядка и единичным входом триггера управления 7.

Лналого вый вход ПКН 11 мантиссы соединен с выходам источника 18 спо рного напряжения, а .выход — с аналоговым входом ПКН 2 Iroрядка, цифровой вход которого соединен с выхсдо м дешифрато|ра 14. Выходы счетчика 6 порядка соеди нены со входом комбинационной схемы 15, служащей для получения прямого кода порядка. Схема упра вле ния 4 соединена каналом начальной установки 1б со

15 счетчиком 10 мантиссы и нулевым входом триггера у правления 7.

Текущее значение числового эквивалента определяешься из соотношения

N;., =(№ - - h) 2к, .—;, „1 (2й1 где

h — величина кварцита, принимающая а»ачение 1 или 2;

N;

К = 1g, — коэффициент, определяющий и вес текущего шага ива нтования; З0

N„, = 1000... 0 — мантисса узловых точек, разбивающих числовую ось па интервалы, величины которых ра сп ределены по диапазону в напра вле нии от нуля по закону геометрической,прогрЕосии со з|наменателем 2,при пред- З5 ставлении чисел в форме с плавающей запятой.

Выражение для образцового напряжения

П11К можно представить в .виде

11обр = m (№ + ") где m — ма сштабный коэффициент.

Величина N нака пли вается, начиная от начального значения N„, спределяемого

Т с шагом h = 2, при выполнении равенства

N; = 2Л „,,происходит увеличение К, на «1», а величина шага h при ни мает значение, равное

«1». Далее величина N, нака|пливается с ша- 50 гол h =- 1 до выполнения равенства У;=N" после чего величина шага 6 опять удваивается и т. д.

Величина Nr соответствует значению мантиссы, а величина коэффициента К вЂ” величи- 55 не порядка. Порядок числа может быть положительным и отрицательным. Отрицательному порядку соответствуют числа, меньшие единицы, а положительному по рядку — большие единицы,,поэтому целесообразно величину 60 среднего коэффициента К принять за нулевой порядок. При этом величины предыдущих коэффициентов соответствуют отрицательному порядку, а значения последующих коэффициентсв К вЂ” положительному порядку. Если б- старший разряд значения коэффициента К рассматри вать как звакс вый,,причем «О» соответспвует знаку « вЂ” », а «1» — «+», то код порядка является до пол нительным кодом к коду коэффициента К. Причем в знаковом разряде порядка коду «1» соогветст вует код

« — ». а коду «0» — «+». Ин вер сия старшего р аз ряда коэффициента К цел есообразн а,п отому, что в оольшинстве ЦВМ знаку « вЂ” » соответствует код «1».

Предлагаемый преобразователь напряхкення в код работает следующим об разом.

С приходом преобразуемого напряжения на сравнивающее устройство 1 схема управления 4 производит пачаль|ную установку счетчика 10 мантиссы в состояние N, счетчик б порядков — в состояние, соответствующее начальному значению коэффициента К„, а триггер упра вления 7 —,в состояние «О». Код счетчика 10 мантиссы подаемся на ПКН 11 ма нтиссы, питающийся от источник а 18 olrropHQTo напряжения, где он преобразуется в образцовое напряжение, которое, пройдя через ПКН 2 порядка, подается на вход сра вни вающего устройства с весом 2кн. Если преобразуемое напряжение больше образцового, то схема упра влсния 4 .подает счетные импульсы от генератора 5 импульсов на счетный вход пврвого разряда счетчика 10 мантиссы через схему

«И» 9, на,второй вход которой подается разрешающий потенциал с нулевого выхода триггера yrrpalrrления 7. Код в счетчике мантиссы увеличивает си, импульс перепол нения счетчика мантиссы приводит этот счетчик,в нулввое состоя ние, доба вляет ед и ницу в счетчик б IIoрядков и,переводит гривгер упра вления 7 в единичное состояние, благода ря чему счетные импульсы начинают поступать через схему

«И» 8»»а счетный вход нулевого разряда счетчика 10 мантиссы.

Код счетчика б порядко в дешифрируется двши фраторсм 14, затем на пряжение, снимаемое в ПКН 11 мантиссы, подается на вход сравнивающего устройства 1 (с,помощью

ПКН 2 по рядка) с весом 2к +1. Код в счетчике мантиссы продолжает увеличиваться, и прп до стижении значения У„сигнал со схемы «И» 12 переводит триггер упра вления 7 в нулевое состояние, в результате чего счетные импульсы, проходя через схему «И» 9, поступают на счетный вход первого разряда счетчика ма нт иссы и т. д.

В момент,равенства преобразуемого и образцового напряжений сравни вающее устройство 1 выдает си гнал в схему управления 4, котсрая, в свою очередь, прекращает подачу счетных импульсов, а на счетчиках мантиссы и .порядка фиксируется числовой эквивалент преобразуемого напряжения, который подается на выход преоб разо вателя нап ряжения в код с плавающей за пятой. При необходимости дополнительный код порядка может быть,преобразован в прямой с помощью комбинационной схемы 15.

428546

Предлагаемый преобразователь напряжения в код может обеспечить любую величииу от носительной погрешности квантования, для чего пеобхо ди мо измонить только входную комбинацию (A „), подаваемую на логическую схему «И» 12.

Если вместо схемы «И» 12 поставить цифровое сра вни вающее устройство, то задавая на один из его входов необходимые коды из

LIBM, можно обеспечить автоматическую перестройку относительной погрешности квантования.

Предмет .изобретения

Преобразователь пап ряжения в код, содержащий сра внивающее успройспво, преобразователь кода,в напряжение, схему управления, генератор, импульсов, счетчик, и сточн ик опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью непосредственного получения числового эквивалента в коде с плавающей за пят ой, в него введен дешифратор, триггер управления, схемы «И», причем аналоговый вход преооразователя кода порядка в на пряжение, 1 выполненного в виде сетки R — — R соединен

2 с выходом п реобразователя кода мантиссы в напряжен ие, цифровой вход подключен к выходу дешифратора, а выход — к входу сравнивающего устройства; аналого вый вход преобразо вателя кода мантиссы в .напряжение соединен с источником опорного на пряжения, цифровой вход — с выходом счетчи ка мантиссы, другой выход которого соединен с единнч ным входом триггера управления непосредственно и через счетчик порядка подключен ко входам деш ифратора; рези стор ста ршего разрядa,ïðåoáðàçîâàòåëÿ кода мантиссы в напряжение соединен с источником олорного .на15 пряжения, одни входы двух схем «И» подключены к,выходу схемы упра влення, другие входы их — к Bblходу триггера управления, а выходы их — к счетным входам триггеров нулевого и IIGpIBOI 0 разрядо в счетчика мантиссы, 20 выходы которого че рез третью схему «И» подключены к нулевому, входу триггера управления.