Аналого-цифровое вычислительное устройство

 

Союз Советских

Социапистических

Республик

1

/r:"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.04.78 (21) 2602277/18-24 (5l)M. Кл.

G 06 Т 3/00

C 06 5 7/12 с присоединением заявки ¹â€”

Гооударстввииый комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 07.07.80.Еюллетень № 25

ll0 делам иааоретеиий и открытий (53) УДК681.335. .5(088.8) Дата опубликования описания 10.07.80 (72) Автор изобретения

Э. Л. Барьюдин (71) Заявитель

Смоленский филиал Московского ордена Ленина

I энергетического института (54) АНАЛОГО-1(ИФРОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике.

Известно аналого-цифровое вычислительное устройство, содержащее преобразователь код-напряжение, генератор так5 товых импульсов, схему сравнения, счетчик результата, схему совпадения |lj.

Однако оно предназначено только для преобразования в цифровой код результа10 та деления двух аналоговых входных сигналов.

Наиболее близким техническим решением является аналого-цифровое вычислительное устройство, содержащее два генератора экспоненциально изменяющегося во времени напряжения, интегратор, блок сравнения, триггер, вход установки единичного состояния которого соединен с установочным sxonoM интегратора и является входом запуска устройства, выход триггера соединен непосредственно с управляющим входом интегратора, через первый генератор экспоненциально изменяющегося во времени напряжения — с потенциальным входом интегратора, а через второй генератор экспоненциально изменяющегося во времени напряжения и блок сравнения - с входом установки нулевого состояния триггера, выходы источников входящих сигналов соединены с соответствующими входами генераторов экспоненциально изменяющегося во времени напряжения и блока сравнения, дополненное преобразователем напряжение-код, реализованным на счетчике, элементе И, триггере управления, генераторе импульсов и блоке сравнения, первый вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход - с выходом генератора стандартного напряжения, а выход - с входом установки нулевого состояния триггера управления, выход, триггера управления соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - со счетным входом счетчика, вход установки единичного состояния триггера управления и

4ф аЕщящВКфас .В Фата»." аа % в,та *таст: . - т-: .ц..с...-.: тт- атааааф3ааатр ...,.....», . -, . мат ствва-, 3 ф генератора 2 0 () начинает изменяться согласно соотношению (фиг. 2).

О(Ц=0 е и где — постоянная времени.

Одновременно выходное напряжение преобразователя 4 напряжение-частота через элемент 5 И поступает на счетный вход счетчика 6. Частота этого напряжения 1 (t) пропорциональная напряжению 0 (t) и подчиняется следующей зависимости (фиг, 2) 74660

25 о, Ь чРЬ

4 Uk.: (2) Из этого выражения видно, что выходной код устройства пропорционален относительной разности напряжений 0 и 0 .

Таким образом предложенное устройство позволяет производить ту же вычислительную операцию, что и известное при"значительно меньших аппаратурных затратах. Это дает возможность повысить технико-экономические показатели различного рода вычислительных и изустановочный вход счетчика соединены и являются дополнительным входом устройства (2).

Это устройство позволяет получать на выходах счетчнка код, пропорциональныйотносительной разности двух аналоговых входных сигналов.

Недостатком такого устройства является его сложность.

Цель изобретения - упрощение структу- 10 ры устройства.

Это достигается тем, что аналогоцифровое вычислительное устройство, содержащее счетчик, выходы которого являются выходами устройства, триггер, вход установки единичного состояния которого является входом запуска устройства и соединен с входом сброса счетчика, элемент И, первый вход которого соединен с выходом триггера, а выход - со счетным входом счетчика, генератор экспоненциально изменяющегося во времени напряжения, вход запуска которого соединен с выходом триггера, а вход задания начального уровня напряжения является первым входом устройства, блок сравнения, первый вход которого является вторым входом устройства, выход соединен со входом устанЬвки единичного сос 30 тояния триггера, а второй вход - с выходом генератора экспоненциально изменяющегося во времени напряжения, дополнительно содержит преобразователь напряжение — частота, вход которого соединен с

35 выходом генератора экспоненциально изменяющегося во времени напряжения, а выход — со вторым входом элемента И.

На фиг. 1 представлена- схема " аналого-цифрового вычислительного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по40. ясняющие работу устройства.

Устройство содержит триггер 1, гене, ратор 2 экспоненциально изменяющегося во времени напряжения, блок 3 сравне45. т., кия, преобразователь 4 напряжение-частота, элемент 5 И, счетчик 6.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий цикл устройства начинается с подачи на вход запуска устройства сигнала, под действием которого триггер 1 переходит в единичное состояние, а счетчик 6 устанавливается в нулевое состояние.

Выходной сигнал триггера 1 запускает генератор 2 и разрешает прохождение сигналов через элемент 5 И на вход сч тчика 6. Выходное нппряжепие где f z — начальная частота преобразователя 4 напряжение-частота.

В таком режиме устройство будет на- . ходиться до тех пор, пока напряжение

U (t) не достигнет величины напряжения второго входного сигнала 0 . В момент равенства этих напряжений срабатывает блок 3 сравнения и переводит триггер 1 в нулевое состояние. Прохождение сигнала через элемент 5 И на вход счетчика 6 запрещается, а генератор 2 экспоненциально изменяющегося во времени напряжения восстанавливает свое Йапряжение до исходного уровня (до напряжения первого входного сигнала U4}.

Записанный в счетчик 6 код М можно представить в следующем виде

Значение ф. „можно найти из равенства U 4 О р = 0, откуда

Подставляя (2) в (1) получим

5 7460 л»еригельньгх г истем, включающих прецложениое устройство.

Формула изобретения

Аналого-цифровое вычислительное устройство, содержащее счетчик, выходы которого являются выходами устройст» ва, триггер, вход установки единичного состояния которого является входом запуска устройства и соединен с вхоцом сброса счетчика, элемент И, первый вхоц которого соединен с выходом триггера, а выход - со счетным входом счетчика, генератор экспоненциально изменяющегося во времени напряжения, вход запуска которого соединен с выходом триггера, а вход задания начального уровня напряжения является первым входом устройства, блок сравнения, пер03 6 вый вход которого является вторым вхоцом устройства, выход соединен со входом установки единичного состояния " триггера, а второй вход - с выходом генератора экспоненциально изменяющегося во времени напряжения, о т л ич а io щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно дополнительно содержит преобразователь напряжение-частота вход которого соецинен с выходом ».åíåратора экспоненциально изменяющегося во времени напряжения, а выхоц - со вторым входом элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 368615, кл. G 06 Cj 7/16, 1973 г.

2. Авторское свидетельство СССР

l4 604004, кл. Г.=» 06 С» 7/16, 1978 (прототип).

746603

Составитель Н. Балабошко

Редактор И. Нестерова ТехредЖ. КастелевичКорректор Г. Решетняк

Заказ 4 1 06/1 9 Тираж 75 1 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

Финплан И1П 11атент, г, Ужгород, ул, Проектная, 1