Преобразователь аналог-код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Соввтснт

Соцмалмстимесимн

Раюаублнн

< 680166 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено21,07.77 (21) 2510333/1р 21

Ф

В (51) М. Кл

Н 03 К 13/02 с присоединением эаявкя №

Гооудеротеенный комитет сеем аа далем нзооретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано15.08.79.Бюллетень № 30 (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 17.08,79 (72) Автор изобрет бния

В. Б. Смолов

Ленинградский ордена Ленина алектротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ-КОД

Иаобретение касается вычислительной и измерительной техники и может найти применение в устройствах автоматического управления для функционального преобразования временного интервала в код, Известны устройства для нелинейного преобразования аналогового сигнала в цифровой код (1)

Однако ати устройства имеют ограниченные: функциональные возможности.

Известен также преобразователь ана« лог--код, содержаший два источника опорных напряжений с тремя выходными клеммами, первый из которых подключен к входным клеммам прямой цепи, содержащей два масштабных резистора, один из которых включен между ее первой входной и выходной клеммами, второй источникк атепи обратной связи, содержашей две линейные цифровые управляемые проводимости, одна из которых включена между ее

20 первой входной и выходной клеммами, выходные клеммы прямой цепи и цепи обрач ной связи подключены к входу усилителя постоянного тока с конденсатором в цепи обратной связи, выход которого через управляемый генератор цифрового кода соединен с цифровым выходом устройствами.2).

Однако зто устройство не позволяет кодировать временной интервал согласно дробно-рациональному закону.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя.

Это достигается тем, что в преобрааователь, содержаший два источника опорных напряжений с тремя выходными клеммами, первый из которых подключен к входным клеммам прямой цепи, содержашей два масштабных резистора, один иа которых включен между ее первой. входной и выходной клеммами, второй источникк цепи обратной связи, содержащей две линейных цифровых управляемых проводимости, одна из которых, включена между ее первой входной и выходной клеммами, выходные клеммы прямой цепи и цепи обратной связи подключены к входу усилите680166 ля постоянного тока с конденсатором в цепи обратной связи, выезд которого через управляемый генератор цифрового кода соединен с цифровым выходом устройства, в прямую цепь введены два последовательно соединенных аналоговых ключа между третьей входной и выходной клеммами, третий аналоговый ключ - между второй входной клеммой и основным масштабным резистором, второй зажим которого сое- 10 динен с выходной клеммой цепи, и последовательно соединенные масштабный резистор и сглаживающий конденсатор, вклкьченные между общим зажимом дополнительных последовательно соединенных первого и второго аналоговых ключей и шиной нулевого потенциала. Управляющие Ыодй первого и второго аналоговых ключей объе- . динены через дополнительно введенный цифровой инвертор. Управляющие входы перво- Ю го и третьего аналоговых ключей объединены с входной клеммой устройства. B цель обратной связи введены два последовательно соединенных аналоговых ключа между третьей входной и выходной клеммами, третий аналоговый ключ — между второй входной клеммой и основной линейной цифровой управляемой проводимостью, второй зажим которой объединен с выходной клеммой цепи, и последовательно co-.

30 единенные линейная цифровая управляемая проводимость и сглаживающий конденсатор, включенные:между общим зажимом первого и второго аналоговых ключей и ,шиной нулевого потенциала, управляющие входы первого и второго аналоговых клю чей объединены через дополнительно введенный цифровой инвертор. Управляющие . входы первого и третьего аналоговых ключей объединены с входной клеммой устрой40 ства, Управляющие входы линейных цифроных управляемых проводимостей объединены с цифровым выходом устройства.

На чертеже изображена рункциональная 4 электрическая схема преобразователя.

Первый, второй и третий входы прямой цепи 1 устройства подключены к соответствующим выходам источника 2 опорного напряжения, а ее выход - к входу усили- о теля 3 постоянного тока с конденсатором

4 в рбратиой связи, к которому через цепь 5 обратной связи подсоединен источник

6 опорного напряженная, вторая - через последовательно соединенные аналоговый ключ 17 с управляющим входом, объединенным с входной клеммой устройства, и резистор 18, имеющий три выходных зажима, объединенных с соответствующими

4 входами цепи.5 обратной связи. Ьыход усилителя 3 постоянного тока через управляемый генератор 7 цифрового кода соединен с цифровым выходом устройства. первая входная клемма прямой цепи 1 через масштабный резистор 8, вторая -через последовательно соединенные аналоговый ключ 9 с управляющим входом, объединенным с входной клеммой устройства, и масштабный резистор 10, третья -через последовательно соединенные аналого« вые ключи 11 и 12, общая точка которых через последовательно соединенные масштабный резистор 13 и сглаживающий конденсатор 14 подключена к шине нулевого потенциала, подключены к выходной клемме прямой цепи 1. Управляющие входы аналоговых ключей 11 и 12 соединены через цифровой инвертор 15. Управляющий вход аналогового ключа 1 1 объединен с входной клеммой устройства. Первая входная клемма пепи 5 обратной связи через линейную цифровую управляемую проводимость 16, третья - через последовательно соединенные аналоговые ключи 19 и 20, общая точка которых через последователь но соединенные линейную цифровую управляемую проводимость 21 и сглаживающий конденсатор 22 подключена к шине нулевого потенциала, подключены к выходной клемме цепи обратной связи 5, Управлякг- щие входы аналоговых ключей 19 и 20 соединены через цифровой инвертор 23.

Управляющий, вход аналогового ключа 19 объединен с входной:клеммой устройства.

Управляющие входы линейных управляемых цифровых проводимостей 16, 18 и 21 объединены с цифровым выходом устройства.

Устройство работает следующим образом

Временной интервал в виде относительной длительности б = С /Т (С- длительность прямоугольных импульсов, повторяющихся с периодом Т) входных прямоугольных импульсов определяет среднее значение выходного тока Iq прямой цепи устройства.

T = — У7 (44d4 .С

1 .Ч и выходной цепи устройства

1 = —" Jz H184. о

Эти токи суммйруются в узловой точке в" и создают на конечном входном сопротивлении усилителя 3 напряжение рассса; ласования Д U, которое усиливается до величины напряжения Муар . На выходе

680166 генератора 7 цифрового кода образуется код,й, который поступает на управляющие входы линейных цифровых управляемых проводимостей 16, 18, 21, входящих в состав цепи 5 обратной связи. Таким образом происходит автоматическое уравповешивание схемы. При этом напряжение рассогласования а Ц близко к нулю, т.е. Х = I< и значение относительного выходного кода „е„устройства можно определить иэ выражения

U<+(U<+ 0 3 @ - О З

44+(ь) <- ь

Опорные напряжения 0, U@ и 0 источника 2 опорного напряжения 0,4

U H U источника 6 позволяют установить требуемые взаимно развязанные коэффициенты квадратичных . полин омов числителя и знаменателя этого выражения. 20

Таким образом, осуществляется кодирование временного интервала согласно дробно-рациональной функциональной зависимости, 25 формула изобретения

Преобразователь аналог код, содержащий два источника опорных напряжений с

30 тремя выходными клеммами, первый из которых подключен к входным клеммам прямой цепи, содержащей два масштабных резистора, один из которых включен между ее первой входной и выходной клемма.— ми, второй источник - к цепи обратной

-35 связи, содержащей два линейных цифровых управляемых проводимости, один из которых включена между ее перВой входной и выходной клеммами, выходные клеммы

40 прямой цепи и цепи обратной связи подключены к входу усилителя постоянного тока с конденсатором в цепи обратной связи, выход которого через управляемыК генератор цифрового кода соединен с цифровым выходом устройства, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможносб тей, в его прямую цепь введены два последовательно соединенных аналоговых ключа между третьей входной и выходной клеммами, третий аналоговый ключ - между второй входной клеммой и основным масштабным резистором, второй зажим которого соединен с выходной клеммой цепи, и последовательно соединенные масштабный резистор и сглаживающий конденсатор, включенные между общим зажимом дополнительных последователь но соединенных первого и второго аналоговых ключей и шиной нулевого потенциала, управляющие входы первого и второго аналоговых ключей объединены через дополнительно введенный цифровой инвертор, управляюшие входы первого и третьего аналоговых ключей объединены с входной клеммой устройства, B цепь обратной связи введены два последовательно соединенных аналоговых ключа между третьей входной и выходной клеммами, третий аналоговый ключ — между второй. входной клеммой и основной линейной цифровой управляемой проводимостью, второй зажим которой объединен с выходной клеммой цепи, и последовательно соединенные линейная цифровая управляемая проводимость и сглаживающий конденсатор, вкл оченные между общим зажимом первого и второго аналоговых ключей и шиной нулевого потенциала, управляюшне входы первого и вгорого аналоговых ключей объединены через дополнительно введенный цифровой инвертор, управляющие входы первого и третьего аналоговых ключей объединены с входной клеммой устройства, управляющие входы линейных цнфровых управляемых проводимостей объединены с цифровым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Смолов В. Б., Фомичев В. С, Аналого-цифровые нелинейные вычислительные устройства, Знергия, Л., 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 375776, кл. Н 03 К 13/02, 1971.

680166

Составитель Ю. Богданов

Редактор Шмелькин Техред М. Келеыеш Корректор Г. Назарова

Заказ 4811/54 Тираж 1060 П одпис ное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП Цатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4