Функциональный преобразовательнапряжения b код

 

(1)818004

Союз Сьветских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23 05.79 (2 ) 2769229/18.21 (51) М. Кл.

Н 03 К 13/17 с присоединением заявки J%—

Государственный комитет (23 ) П риоритет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень М 12 (53) УД К 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 30.03.81 (72) Авторы изобретения

Н, П. Вашкевич и Л. Н. Панков (71) Заявитель

Пензенский. политехнический институт МХ Лб(гд .1лА (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

В КОД

Изобретение относится к вычислительной тех. нике и может быть использовано в различных информационно-измерительных системах.

Известен функциональный преобразователь напряжения в код, содержащий усилитель, соединенные последовательно, первый вход первого усилителя соединен с входной клеммой устройства, вход и выход предшествующего усилителя через соответствующий ключ соединены с входом последующего усилителя, блок

10 сравнения соединен первой группои входов с выходами усилителей, вторым входом — с вы1одоч источника эталонного напряжетовя, третьим — с выходом распределителя сигналов, выходы блока сравнения соединены с входами регистрирующего устройства и с первыми входа15 ми ключей, вторые входы которых соединены с выходами распределителя сигналов, регистрирующее устройство соединено с распределителем сигналов (1J.

Недостаток устройства — ограниченные .функциональные возможности.

Известен также функциональный преобразо- . ватель напряжения в кол, содержащий последовательно соединенные усилители, коммутатор, входы которого соединены с входными клеммами устройства, выход коммутатора соединен с первым входом первого усилителя, блок сравнения соединен первым входом с выходом последнего усилителя, вторым входом — с выходом источника эталонного напряжения, выход блока сравнения соединен с вторым входом первого усилителя и первым входом узла управления тактами уравновешивания и заломи нающего устройства, первый вход распределителя сигналов соединен с шиной цифрового входа устройства, второй вход распределителя сигналов соединен с выходом блока управления. тактами уравновешивания, выходы распределителя сигналов соединены с входами управления коммутатора, первого усилителя, блока управления тактами уравновешивания, регистровсдвигатвлей, запоминающего устройства и регистрирующего устройства, выходы первого и второго регистров-сдвигателей соединены с первыми и вторыми входами первого и второго сумматоров, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго регистров-сдвигателей, соответственно, третий вход первого сумматора соединен с выходом запоминающего устройства, входы регистрирующего устройства соединены с выходом первого регистра-сдвигателя (2) .

Недостатком устройства является сложная схема устройства.

Цель изобретения — упрощение схемы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь напряжения в код, содержащий коммутатор, два усилителя блок сравнения, источник эталонного напряжения„ распределитель сигналов, блок управления, блок умножения, выполненный из регистровсдвигателей и сумматоров, запоминающее устройство и регистрирующее устройство, введены переключатель, причем выходы переключателя соединены со вторым и третьим входами второго усилителя, первый вход соединен с выходом распределителя сигналов, а второй вход соединен с вторым выходом блока умножения, четвертый и пятый входы которого соединены с выходом блока сравнения.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит коммутатор 1, усилители 2 и 3, блок 4 сравнения, источник 5 эталонного напряжения, распределитель 6 сигналов, блок 7 управления тактами уравновешивания, блок 8 умножения, запоминающее устройство 9, регистрирующее устройство 10 и переключатель 11, блок 8 умножения выполнен из регистров-сдвигателей 12 и 13 и сумматоров 14 и 15. Усилитель 3 выполнен на основе операционного усилителя 16 с цифроуправляемыми сопротивлениями (проводимостями) 17 и 18 во входной цепи и цепи дбратной связи для задания коэффициента усиления, входные шины 19, шина 20 цифрового входа.

Устройство работает s режимах образования кода, соответствующего обратным значениям преобразуемого напряжение и корня квадратного из него; преобразования напряжения в код; образования кода корня квадратного из преобразуемого напряжения; образования кода отношения преобразуемых напряжений; образования кода логарифма преобразуемого напряжения.

Перевод схемы функционального преобразователя напряжения в код в один нз режимов осуществляется по сигналам, поступающим на шину 20 цифрового входа. функционального преобразователя напряжения в код.

Этим режимам соответствуют управляющие сигналы на выходах распределителя 6 сигналов, задающие последовательность работы во времени различных схем функционального преобразователя.

818пО4

4. . Операциям .по уравновешиванию преобразуе мого напряжения предшествует нормирование, которое заключается в усилении напряжения Yy таким образом, чтобы обеспечить его нахождение в заданном диапазоне. По сигналу распределителя 6 сигналов преобразуемое напряжения, У передается коммутатором 1 на вход усилителя 2 нормирования и через усилитель 3 на вход блока 4-. Коэффициент

ip усиления усилителя 2 нормирования меняется по тактам нормирования как 2 о где пох

1 казатель >0 определяется по результатам сравнения в блоке 4 усиленного преобразуемого напряжения Y 2 с эталонным напряжеИ нием Vo, вырабатываемым источником 5, На этапе нормирования коэффициент усиления усилителя 3 равен 1. Результаты сравнения Xg фиксируются в блоке 7, где используются для

l дальнейшей обработки. Выбор основания степени равным 2 позволяет совместить этап нормирования с уравновешиванием, так как для первого шага уравновешивания преобразуемое напряжение должно усиливаться в 2 о раэ и сравниваться с эталонным напряжением. Кроме того, при таком основании упрощается определение кода для первоначального напряжения.

Далее напряжение преобразуется IIo алгоритму поразрядного урав нов ешива ни я. Уп равляезо мой. величиной в тактах уравновешивания является коэффициент усиления усилителя 3.

Необходимый в данном такте уравновешивания

i коэффициент усиления k„. вычисляется в виде произведения в блоке 8 с помощью. регистра-сдвигателя 13 и сумматора 15. Через переключатель 11 полученный код коэффициента усиления передается на вход цифровых управляемых сопротивлений 17.или 18 в зависимости от выполняемого режима. Путем изменения сопротивления ЦУС 17 или 18 обеспечивается

4о нужный коэффициент усиления.

Напряжение на выходе усилителя 3 сравнивается в блоке 4 с эталонным напряжением У<

Сигнал результата сравнения Xi передается на вход управления сумматора 15. К началу следу

45 ющего такта уравновешивания аодержимое регистра-сдвигателя 14 и его уменьшенное в

2 +"1раз значения суммируются или вычитаются в зависимости от результата сравнения М„.

Одновременно с кодом коэффициента .усиления К ° в регистре-сдвигателе 12 с помощью

1 сумматора 14 формируется код преобразуемого напряжения. Вычисление кода выполняется суммированием (вычитанием в зависимости от результата сравнения) в каждом такте уравновешивания констант, поступающих на вход сумматора 14 из запоминающего устройства 9.

В конце цикла формирования кода по результатам сравнения на этапе нормирования

818004 выполняется соответствующии сдвиг содержимого регистра-сдвигателя 12 для получения кода первоначального напряжения, По сигналу с выхода распределителя сигналов 6 код преобразуемого напряжения передается из регистра-сдвигателя 12 в регистрирующее устройство 10.

При больших значениях коэффициента усиление нормирующего усилителя 2, которые имеют место при преобразовании малых величин напряжений У>< и V, не целесообразно выполнять все такты уравновешивания, так как из-за напряжения дрейфа усилителей, шумов и других источников погрешностей число правильно определенных разрядов кода уменьшается. Поэтому, для увеличения быстродействия в блоке 7 после этапа нормирования формируется число тактов уравновешивания.

После выполнения нормирования и .m тактов уравновешивания сигнал с выхода блока 7 передается на вход распределителя 6 сигналов, прекращая такты уравновешивания. Значительное уменьшение числа прецизионных операционных усилителей и компараторов при использовании несложных типовых дополнитель. ных элементов в переключателе и блоке умножения упрощает в целом схему устройства при сохранении функциональных возможностей.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь напряжения в код, содержащий коммутатор, выход которого через два последовательно соединенных

\ усилителя соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника эталонного напряжения, а выход соединен с первыми входами первого усилителя, запоминающего устройства и блока управления, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя сигналов, а выход соединен-с входом распределителя сигналов, второй выход которого соединен с первым и вторым входами блока умножения и первым входом регистрирующего устройства, второй вход которого соединен с первым выходом блока умножения, третий вход которого соединен с первым выходом запоминающего устройства, второй выход кото. рого соединен с входом коммутатора и вто рым входом первого усилителя, о т л и.ч а.ю. шийся тем, что, с целью упрощения схемы устройства, введен переключатель, причем выходы переключателя соединены со вторым и третьим входами второго усилителя, первый вход соединен с выходом распределителя сигналов, а второй вход соединен с вторым выходом блока умножения, четвертый и пятый входы которого соединены с выходом блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе зо

1. Патент Австрии Р 251319, кл, 42 m 6/10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

N 2165383, 1975 (прототип).

818004

Составитель А. Титов

Редактор Н. Кешеля Техред Н.Бабуркв КорректорВ. Бутяга

Заказ 1479/79 ° Тираж 988 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаи наб., д. 4/5, Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4