Аналого-цифровой функциональный преобразователь

 

,.Ь. %

О п И С А Н И Е (и) 5672ОЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Расо блик

„ф4Я@

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.01.76 (21) - - 769/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 25.08 77 (51) М Y,. Н 03К 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Х. Астрахан и А. А. Исаев (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОИ ФУНКЦИОНАЛ ЬНЫЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться для преобразования в код аналоговых величин с помощью датчиков, имеющих нелинейную характеристику, Известен аналого-цифровой функциональный преобразователь, содержащий делитель частоты, счетчик текущего значения, элемент сравнения, блок памяти коэффициентов деления (1).

Недостаток этого преобразователя — низкая степень унификации большинства узлов, так как параметры узлов зависят от вида воспроизводимой .функции.

Известен аналого-цифровой функциочальный преобразователь, содержащий управляемый делитель частоты, счетчик текущего значения функции, выходы которого подключены через преобразователь кодов к соответствующим входам управляемого делителя частоты.

Преобразователь кодов содержит линию задержки, вентили, последовательно включенные дешифратор пороговых значений функции, счетчик номера порога, группу вентилей, блок памяти коэффициентов деления, выходы которого подключены к соответствующим входам управляемого делителя частоты (2).

Недостатком известного преобразователя является сложность конструирования из-за наличия линии задержки, которая конструктивно существенно отличается от остальных цифровых узлов преобразователя.

Цель изобретения повышение степени унификации используемых узлов и упрощение преобразователя.

Это достигается тем, что в аналого-цифровой функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, подключенный через последовательно соединенные управляемый делитель частоты, уравновешивающий счетчик, цифроаналоговый преобразователь к

10 первому входу элемента сравнения, второй вход которого подключен к датчику, а выход элемента сравнения подключен к входу управления записью выходного регистра, установочные входы которого подключены к разряд15 ным выходам счетчика текущего значечия функции параллельно входам преобразователя кодов, счетный вход счетчика текущего значения функции подключен к выходу генератора импульсов, а вход установки в нуль

20 подключен к выходу переполнения уравновешивающего счетчика, дешифратор нзмера участка, блок памяти, введены генератор импульсов высокой частоты, элементы И, ИЛИ, дополнительный счетчик, триггер, регистр и

25 формирователь, причем выход генератора импульсов высокой частоты подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к входу дополнительного счетчика, выход переполнения которого подключен к

30 входу установки «1» триггера, выход подключен к второму входу элемента И, разрядные

567203 выходы дополнительного счетчика подключены через регистр к входам управления управляемого делителя частоты, вход управления записью регистра подключен через блок памяти к разрядным выходам дополнительного счетчика е» к выходам дешифратора номера участка, которые через элемент ИЛИ и формирователь соединены с входом установки

«О» триггера.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого аналого-цифрового функционального преобразователя.

Аналого-цифровой функциональный преобразователь содержит последовательно включенные генератор 1 импульсов, управляемый де. итель 2 частоты, уравновешивающий счетчик 3, цифро-аналоговый преобразователь 4, выход которого соединен с первым входом элемента 5 сравнения, второй вход которого подключен к датчику 6 аналоговой величины, а выход элемента 5 сравнения подключен к входу управления записью выходного регистра 7, установочные входы которого подключены к разрядным выходам счетчика 8 текущего значения функции параллельно входам преобразователя 9 кодов, а счетный вход счетчика текущего значения функции подключен к выходу генератора 1 импульсов.

Преобразователь 9 кодов содержит деш ифратор 10 номера участка, выходы которого подключены к первой группе входов блока 11 памяти, вторая группа входов которого подключена к разрядным выходам счетчика 12, входом подключенного через элемент И 13 к генератору 14 высокочастотных импульсов и к выходу «О» триггера 15, вход «1» которого подключен к выходу переполнения счетчика.

12, а вход «О» подключен через формирователь 16 коротких импульсов, элемент ИЛИ 17 к выходам дешифратора 10 номера участка, а выход блока 11 памяти подключен к входу управления записью регистра 18, установочные входы которого подключены к разрядным выходам счетчика 12, а выходы регистра 18 подключены к соответствующим входам управляемого делителя 2 частоты.

Блок 11 содержит последовательно включенные группу вентилей 19 и элемент ИЛИ 20.

Аналого-цифровой фу нкциональный преобразователь работает следующим образом.

Код в счетчике 8 текущего значения функции циклически изменяется от нулевого до максимального, этот код преобразуется преобразователем 9 кодов в код деления, соответствующий участку аппроксимации, поступающему на соответствующие входы управляемого делителя 2 частоты. Последовательность импульсов с выхода управляемого делителя частоты поступает в уравновешивающий счетчик 3, выход переполнения которого подключен к входу установки «О» счетчика 8 текущего значения, с помощью этой связи осуществляется синхронизация счетчиков 3 и 8.

В момент равенства напряжен ий на выходах цифро-аналогового преобразователя 4 и датчи а 6 на выходе элемента 5 сравнения появляется импульс «Запись», который переписывает код со счетчика 8 текущего значения функции в выходной регистр 7, где он хранит5 ся до появления импульсов «Запись» в следующем цикле измереныя.

Преобразователь 9 кодов работает следующим образом, Когда код на входах дешифратора 10 номе10 ра участка 10 станет равным коду начала очередного участка аппроксимации, Ъа соответствующей выходной шине (число выходных шнн соответствует числу участков аппроксимации) появится импульс, длительность

15 которого определяется периодом следования импульсов генератора 1 импульсов. Импульс с выходной шины дешифратора 10 номера участка открывает по своему входу соответствующий вентиль в группе вентилей 19 и од2О новременно через элемент ИЛИ 17, формирователь 16 коротких импульсов устанавливает триггер 15 в состояние «О», при этом открывается элемент И 13, импульсы с генератора 14 высокочастотных импульсов начинают посту25 пать на счетчик 12. Когда код в счетчике 12 изменится от максимального до нулевого, на его выходе переполнения появится импульс, который перебросит триггер 15 в состояние

«1» и элемент И 13 закроется до начала нозО вого участка аппроксимации. Частота следования импульсов генератора 14 высокочастотных импульсов выбирается таким образом, ° чтобы время заполнения счетчика. 12 было бы меньше, чем период следования импульсов reÇ5 нератора 1 импульсов. Число вентилей в группе вентилей 19 равно числу возможных кодов деления (каждому коду деления соответствует определенный вент|иль), а количество вхо.дов каждого вентиля равно и+1 (n — число

40 двоичных разрядов кода деления). Выходы вентилей, расположенных в группе вентилей

19, объединены через элемент ИЛИ 20 и подключены к входу управления записью регистра 18. Импульс на выходе элемента ИЛИ 20

45 появляется в момент времени, когда код на разрядных выходах счетчика 12, следовательно, на установочных входах регистра 18, равен коду деления на данном участке, и этот .код запоминается в регистре 18 до начала

50 следующего участка аппроксимации.

В аналого-цифровом функциональном преобразователе максимально использованы унифицированные узлы (счетчики, регистры), которые не зависят от вида воспроизводимой

55 функции, и поэтому при изменении функциональной зависимости достаточно изменять связи между дешифратором номера участка и группой вентилей, а сами схемы преобразователя останутся прежними. Кроме того, преоб60 разователь выполнен целиком на однотипных (с точки зрен ия конструирования) элементах.

Фор мул а изобретения

Аналого-цифровой функциональный преоб65 разователь, содержащий генератор импульсов, 567203

Составитель Д. Голубович

Техред М. Семенов

Корректор Л. Брахнина

Редактор Е. Караулова

Заказ 1839/5 Изд. М 656 Тираж 1080 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий! !3035, Москва, )К-35. Раушская наб., д. 4(5

1ипография, пр. Сапунова, 2 подключенный через последовательно соединенные управляемый делитель частоты, уравно::,еш знающий счетчик, цифроаналоговый преобразователь к первому входу элемента сра: пения, второй вход которого подключен к 5 датчику, а выход элемента сравнения подключен к входу управления записью выходного регистра, установочные входы которого подключены к разрядным выходам счетчика текущего значен ия функции параллельно вхо- 10 дам преобразователя кодов, счетный вход счетчика текущего значения функций подключен к выходу генератора импульсов, а вход установки в нуль подключен к выходу переполнения уравновешивающего счетчика, де- 15 шифратор номера участка, блок памяти, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения степени унификации используемых узлов, в него введены генератор импульсов высокой частоты, элементы. И, 20

ИЛИ, дополнительный счетчик, триггер, регистр и формирователь, причем выход генератора импульсов высокой частоты подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к входу дополнительного счетчика, выход переполнения которого подключен к входу установии «1» триггера, выход триггера подключен к второму входу элемента И, разрядные выходы дополнительного счетчика .,о -чючены через регистр к входам управлен;г управляемого делителя частоты, вход управления записью регистра подключен через блок памяти к разрядным выходам дополнительного счетчика и к выходам дешифратора номера участка, которые через элемент ИЛИ и формирователь соединены с входом установки «О» триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР ¹ 398985, кл. G 06J 3/00, 05.06.72.

2. Лвторское свидетельство СССР № 247642, кл. Н ОЗК 13/02, 25.01.68.