Многоканальный преобразователь напряжения в код

 

Aqua т, ( 656203

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) ЗаЯвлено 10.06.75 (21) 2142350/18 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано05.04.79.Бюллетень №

Дата опубликования описания09.04.

) M. Кл.

Н 03 К 13/02

Государственный комнтет

СССР оо делам нзобретеннй н открытнй

) УДК681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. В. Слепов, В. А. ЧеРкасов и Г. I Шаповал (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых уГ!pавляlollLих сиcTf мах.

Известны многоканальные преобразователи напряжения в код (1), содержащие коммутатор каналов с последовательно включенными на входах его ключей резисторами, соединенный по входу с блоком управления коммутатором, а по выходу — с преобразователем напряжения в код. Преобразователь подключен к блоку синхронизации, блоку вентилей считывания кода и блоку сравнения кодов, который соединен с формирователем констант. Последний связан с блоком синхронизации.

Недостатком известных многоканальных преобразователей напряжения в код является невозможнг сть контроля параметров ключей коммутатора каналов (обрыв, замыкание и деградационные уходы) без отключения коммутатора от источников преобразуемых напряжений с одновременным контролем преобразователя (деградация и сбои).

С целью осуществления самоконтроля работоспособности преобразователя напряжения в код и обеспечения автоматического контроля ключей коммутатора каналов без отключения коммутатора от источника преобразуемых напряжений в многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий коммутатор каналов с последовательно Включенными на сигна.1ьных входах его ключей резисторами, выход которого соединеH с информационным входом преобразователя напряжения в код; блок управления коммутатором, первый выход которого соединен с управляющими входами ключей коммутатора каналов, второй выход — с первым входом блока сравнения кодов, а вход с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с пусковым входом преобразователя напряжения в код, третий выход которого соединен с первым входом формирователя констант, а четвертый выход с вторым входом формирователя констант, вторым входом блока сравнения кодов и с первым входом блока вентилей считывания кода, выход которого соединен

20 с шиной выходного кода, второй в од с выходом преобразователя напряжения в код, а третий вход — с выходом блока сравнения кодов, третий вход которого со656203 единен с выходом формирователя констант, введены два регистра, сумматор-вычитатель и два элемента ИЛИ. Первые входы элементов ИЛИ соединены с выходом блока управления коммутатором, выходы — с управляющими входами ключей соответствующих контрольных каналов коммутатора. Первые входы первого регистра и сумматоравычитателя и второй вход второго элемента

ИЛИ соединены с третьим выходом блока синхронизации; первый вход второго регистра и второй вход первого элемента ИЛИ соединены с первым выходом блока синхронизации. Первый вход второго регистра и второй вход первого элемента ИЛИ соединены с первым выходом блока синхронизации, четвертый выход которого соединен со вторыми входами первого и второго регистров. Выход преобразователя напряжения в код соединен с третьими входами первого и второго регистров и со вторым входом сумматора-вычитателя, третий и четвертый входы которого соединены с выходами первого и второго регистров соответственно, а первый и второй выходы сумматора-вычитателя соединены соответственно с четвертым входом первого регистра и с четвертым входом блока сравнения кодов.

Структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя приведена на фиг. 1; временная диаграмма — на фиг. 2.

Многоканальный преобразователь напряжения в код содержит коммутатор 1 каналов, выход которого соединен с входом преобразователя 2 напряжения в код, а входы— с резисторами 3. Выход преобразователя 2 связан с вторыми входами регистров 4, 5 и вторым входом блока 6 вентилей считывания кода, третий вход которого соединен с выходом блока 7 сравнения кодов. Выход блока 6 соединен с шиной 8 выходного кода, выходы блока синхронизации 9 — с первым входом блока 10 управления коммутатором, вторыми входами элементов ИЛЙ 11, 12, пусковым входом преобразователя 2, вторыми входами регистров 4, 5, первым входом сумматора-вычитателя 13, первым входом блока 6 вентилей считывания кода и первым и вторым входами формирователя констант

14. Первый выход блока 10 управления коммутатором подключен к входу коммутатора 1 каналов, первым входом элементов ИЛИ ll, 12, а второй выход соединен с первым входом блока 7 сравнения кодов. Выходы регистров

4, 5 подключены к четвертому и третьему входам сумматора-вычитателя 13, выход которого связан с четвертым входом блока 7 сравнения кодов, третий вход которого соединен с выходом формирователя констант 14. Выход блока 7 соединен с третьим входом блока 6 вентилей считывания кода, выход сумматора-вычитателя 13 — с четвертым входом регистра 5, выходы элементов

35 0

ИЛИ 11, 12 — с управляющими входами ключей контрольных каналов коммутатора 1.

Преобразователь работает следующим образом. Блок синхронизации 9 вырабатывает импульсы частотой 1в, f., Ь, 1, (см. фиг. 2).

Импульсы частотой f запускают в преобразователь 2, а импульсы частотой fi поступают на блок 10 управления коммутатором и обеспечивают включение ключей входных напряжений коммутатора 1 каналов на время 1/4. Кроме того, импульс частотой поступает на вход элемента ИЛИ 11 и открывает ключ контрольного напряжения VKq коммутатора 1 каналов, при этом на выходе коммутатора при разенстве номиналов резисторов 3 появляется напряжение, равное

1/2 (Uj + Цц), где Ui — одно из входных напряжений при i =- 1, 2, ..., и. Это напряжение преобразустся преобразователем 2 в код, который записывается в регистр 4.

Импульс частотой f поступает на элемент

ИЛИ 12 и открывает ключ контрольного напряжения Ьха коммутатора 1 каналов.

При этом на выходе коммутатора появляется напряжение, равное I/2(Ui + Uqz). Это напряжение преобразуется преобразователем 2 в код. Запуск преобразователя 2 происходит импульсом частотой 1,;, которая в 3 раза выше любой из частот fi, fq, f, полученный код записывается в регистр 5.

Во время импульса частотой 4 происходит вычитание содержимого регистров 4 и 5 на сумматоре-вычислителе 13, а затем сравнение на блоке 7 сравнения кодов полученной разности, равной 1!2(U,— 1к ) =- cnnst, с константной, поступающей во время импульса частотой 1- из формироьателя констант 14.

Если ключ, коммутирующий напряжение ! 11, оборван или имеет недопустимо большое значение проходного сопротивления, значение получаемого кода будет отличаться от значения константы, и блок 7 сравнения кодов выдаст сигнал запрета на блок 6 вентилей считывания кода, запретив тем самым выдачу кода данного канала из преобразователя. ,В начале импульса частотой fq происходит суммирование в сумматоре-вычитателе

13 значений кодов регистров 4 и 5 и записью кода суммы, пропорционального Ui +

+ l/2(U + Ц ), в регистр 5.

В случае, если Uк„ = --(>, значение кода в регистре 5 будет равно U>. Во время же импульса .частотой f происходит преобразование входного напряжения U> без подгрузки, запись кода преобразования в регистр 4, вычитание на сумматоре-вычитателе

13 кодов регистров 4 и 5 и сравнение полученной разности с константой, поступающей во время импульса частотой fz из формирователя констант 4.

Если разность содержимого регистров 4 и 5 в конце импульса частотой fz не превы656203 шает заданной константы, то сбоя во время преобразования не произошло и результат преобразования через блок 6 вентилей считывания кода выдается на шину 8 выходного кода. В противном случае выдача кода запрещается. Таким ооразом происходит преобразование всех входных напряжений iь 1, Ug,,..., Ull.

Во время преобразования контрольных напрЯжений 0к1, Ь|, происходит контроль преобразователя 2 и ключей коммутатора каналов на неиспра вность типа короткого замыкания, так как коды преобразования контрольных напряжений U „, Ц„будут отличаться от заданных в случае подгрузки контрольных напряжений через постоянно замкнутый ключ или при выходе из строя преобразователя 2. При обнаружении такой неисправности блок 7 сравнения кодов формирует сигнал запрета на блок 6 вентилей считывания кода, который держится в течение полного цикла преобразования всех каналов.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий коммутатор каналов с последовательно включенными на сигнальных входах его ключей резисторами, выход которого соединен с информационным входом преобразователя напряжения в код, блок управления коммутатором, первый выход которого соединен с управляющими входами ключей коммутатора каналов, второй 3S выход — с первым входом блока сравнения кодов, а вход — с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с пусковым входом преобразователя напряжения в код, третий выход которого

40 соединен с первым входом формирователя констант, а четвертый выход — со вторым входом формирователя констант, вторым входом блока сравнения кодов и с первым в: одом блока вентилей считывания кода, выход которого соединен с шиной выходного кода, второй вход -- с выходом преобразователя напряжений в код. а третий вход —— с в::хсдо . блока сравнения кодов, третий вход которого соединен с выходом формирователя констант, отличаюи ийг» тем, что, с целью oc) гцествлення самоконтроля работоспособности преобразователя напряжения в код, в него введены два регистра, сумматорвычитатель и два элемента ИЛИ, первые входы которых сое инены с выходом блока управления коммутатором, выходы которых соединены с управляющими входами ключей соответствующих контрольных каналов коммутатора, первые входы первого регистра и сумматора-вычитателя и второй вход второго элемента ИЛИ соединены с третьим выходом блока синхронизации, первый вход второго регистра и второй вход первого элемента ИЛИ соединены с первым выходом блока синхронизации, первый вход второго регистра и второй вход первого элемента

ИЛИ соединены с первым выходом блока синхронизации, четвертый выход которого соединен со вторыми входами первого и второго регистров, выход преобразователя напряжения в код соединен с третьими входами первого и второго регистров и со вторым входом сумматора-вычитателя, третий и четвертый входы которого соединены с выходами первого и второго регистров соответственно, а первый и второй выходы сумматора-вычитателя соединены соответственно с четвертым входом первого регистра и с четвертым входом блока сравнения кодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гитис Э. М. Преобразователи инфор .àöèè для электронных вычислительных устройств. М., «Энергия», 1970, с. 355 — 359.

656203

Фи2. /

Редактор Т. Орловская

Заказ 1548/47

ЦНИИГ!И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 г2

Р

С()cTQBHTEëü И. Стом

Гехрсд О. Луговая Корректор С. Шекмар

Тираж 105!) Подписное