Преобразователь напряжения в код

 

Союз Советски н

СоциалистичесиинРеспубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 16.07,79 (21) 2796166/18-2) с присоединением заявки М (51)М. Кл.

Н 03 К 13/17

1!тауднрнтненный квинтет ИСР в делан нзобрнтеннй н вткрыти1! (23) Приоритет

Опубликовано 23048 1, бюллетень %15

Дата опубликования описания 25. 04. 81 j2

РЗ) УДК 681 325 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. Э. Балтрашевич и Ю. Ф. Мотиевко

Ленинградский ордена Ленина электро институт им. В. И. Ульянова (Лени (7!) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

Йзобретенис относится к аналогоцифровым преобразователям и может оыть использовано в связи;. вычисли.тельной и измерительной технике,а также в автоматизированных системах управления технологическими процессами и системах автоматизацйи научных исследованийий, Известны поразрядные преобразователи напряжения в код, содержащие устройство сравнения, преобразователь кода в напряжение, регистр с устройством выдачи кода, регистр сдвига единицы, генератор импульсов и триггер управления со схемой совпадения 11).

Недостатком таких преобразователей является завышенное время преобразования, обуслволенное тем, что в начале нового преобразования -не учитывается предыдущее значение числового эквивалента входного сигнала, Известен преобразователь напряжения в код, содержшв1й устройство, сравнения, первый вход которого соединен со входной шиной, а второй— с выходом преобразователя кода в на.пряжение, разрядные входы которого

Ф подключены к разрядным входам устрой" ства определения разряда, к входу блока управления и устройства выдачи .кода, первый выход устройства сравнения подключен к первому входу блока у уавленцр и первому управляющему входу устройства определения разряда, второй управляющий вход которого соединен со вторым выходом ,устройства сравнения, генератор им .пульсов, выход которого через элемент совпадения соединен со вторым ,входом блока управления, управляющий вход элемента совпадения подключен к единичному выходу триггера, единичный вход которого соединен с шиной "Запуск" и со входом опроса ,устройства определения разряда, а нулевой вход - с выходом "Конец преобразования" блока управления f23, Иедостатками известного преобразователя являются большая погрешность преобразования, обусловленная тем, что при одном и том же значении входного сигнала,в зависимости от предыдущего состояния, преобразователь может выдать коды, отличающиеся на единицу младшего разряда; большое время преобразования, обусловленное необходимостью учитывания времени ) возможных переносов в сумматоре.

Цель изобретения — уменьшение погрешности и времени преобразования.

Поставленная цель достигается тем., что в преобразователь напряжения в код, содержащий устройство сравнения, первь)й вход которого соединен со входной шиной, а второй. †. с выходом преобразователя кода в напряжение, разрядные входы которого подключены к . разрядным входам устройства определения разряда, к входу блока управления и устройства выдачи кода, первый вы.ход устройства сравнения подключен к первому входу блока управления и пер-вому управляющему входу устройства определения разряда, второй управляющий вход которого соединен со вторым выходом устройства сравнения, генератор импульсов, выход которого 4ерез элемент совпадения соединен со вторым входом блока управления, управляющий вход элемента совпадения подключен к единичному выходу триггера, единичный

II вход которого соединен с шиной Запуск" и со входом опроса устройства, . определения разряда, а нулевой вход с выходом "Конец преобразования™ блока управления, введены группа элементов ИЛИ и регистр, единичные входы триггеров соответствующих разрядов которого подключены к разрядным выходам устройства определения разряда и к первым входам группы элементов ИЛИ, второй вход каждого из которых соединен с выходом предьдущего элемента ИЛИ и нулевым входом соот. ветствующего триггера регистра, кроме триггера старшего разряда, разрядные выходы регистра соединены с соответствующими разрядными входами преобразователя кода в напряжение, разрядные входы — с соответствующими выходами блока управления.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя напряже ния в код; на фиг. 2 — один из возможных вариантов реализации блока

824433 4 управления преобразователя; на фиг. 3 — один из возможных вариантов реализации устройства определения разряда.

Предлагаемый преобразователь напряжения в код (фиг. 1) содержит устройство 1 сравнения, на один из входов которого подается измеряемое напряжение U ), ), . Другой вход усто ройства 1 сравнения соединен с выходом преобразователя 2 кода в напряжение, вырабатывающего образцовое напряжения U p p пропорциональное

I коду, содержащемуся в регистре 3, выполненном, например, на триггерах 4.

Выходы устройства 1 сравнения соединены с управляющими входами устройства 5 определения разряда и первым управляющим входом блока 6 управления.

С Разрядные выходы регистра 3 соединены с разрядными входами преобразователя

1 кода в напряжение, с устройством

7 выдачи кода, с разрядными входами устройства 5 определения разряда

5 и с разрядными входами блока 6 управления. Разрядные входы регистра

3 соединены с разрядными вйходцами блока 6. Кроме того, разрядные выходы устройства 5 определе30 ния разряда соединены с единичными входами триггеров соответствующих разрядов регистра 3 и с соответствующими входами элементов ИЛИ 8, выходы которых соединены с нулевыми входами

3S триггеров соответствующих более младших разрядов регистра 3 и вторыми входами соседних элементов ИЛИ.

В состав преобразователя входит генератор 9 импульсов, выход которого

40 соединен с одним из входов элемента

10 совпадения, другой вход которого соединен с единичным выхоДом триггера 11, единичный вход которого соединен с входной шиной "Запуск" и

45 со входом опроса устройства 5, а нулевой — с выходом конца преобразования блока 6. Выход элемента 10 совпадения соединен со вторым управляющим входом блока 6.

Блок 6 управления может быть реализован иа элементах И (фиг.2). устройство 5 определения разряда может быть реализовано на элементах

И и ИЛИ (фиг,3). На вход "0" подаетS5 ся сигнал при определении разряда, содержащего старший "О"., а на вход

"1" — при определении разряда,содержащего старшую ") ", В зависимости, 3 d соответствующий измеренному напряжению, с помощью устройства 7 выдачи кода выдается в ЦВИ.

Поясним работу преобразователя следующим примером, Пусть код соответствующий Ц 4, 111111001 1. Код в регистре, оставшийся после. предыдущего цикла преобразования — 1111110001, т. е.. О ацр (0 ращу

Тогда найдем старший "0", находящийся в четвертом справа разряде, поставим туда проверочную единицу, погасим все более младшие разряды (»»1110002 и начнем новый цикл классического. по- разрядного преобразования с проверки . проверочной единицы четвертога справа разряда.

Благодаря тому, чта в преобразователе производится установка проверочной единицы в разряд, найденный устройством 5, и гашение всех более младших разрядов кода, появляется воэможность замены сумматора регистром, что в свою очередь позволяет .испольэовать блок управления без регистра сдвига. Все это s целом позволяет значительна упр ос тить ус тр Ойс тво, Так как в нреабразователе производится установка проверочной единицы в оцном разряде и возможен сброс в

"0t" соседнего более старшего разряда, то не надо тратить время на различные переносы, чта в свою очередь приводит, к сокращению времени преобразования, в зависимости ат разрядности преобра-, зователя, на 10-30Х.

Преобразователь при. одном и там же входном сигнале выдает одни и те . же коды независимо.от предыдущего значения кода, что в свою очередь приводит к уменьшению погрешности преобразования в два раза.

t1tормула+изобретения

Преобразователь напряжения в код, содержащий устройство сравнения, первый вход которого соединен со входной шиной, а второй — с выходом преобразователя кода в напряжение,, разрядные входы которого подключены к разрядным входам устройства определения разряда, к входу блока управления и устройства выдачи кода, первый выход устройства сравнения подключен к первому входу блока управления и первому управляющему входу

5 82443 от кода на разрядных входах устройства на одном из его выходов появляется сигнал, свидетельствующий о том, что в данном разряде находится . старший "0" или старшая "1", Сущность предлагаемого решения заключается в установке в начале каждого цикла преобразования проверочной единицы в найденный сомнительный разряд кода предыдущего значе- 10 ния сигнала, гашении всех более младших разрядов регистра и определении остальных разрядов кода, соответствующего новому значению входного сигнала классическим поразряд- д ным методом. При этом под сомнительным разрядом понимается разряд, содержащий старший "0", если Ц а0„ и старшу "1", если Uаьр) 0 изм.

Устройство работает следующим образом.

Перед .началом очередного цикла преобразования в регистре 3 хранится код, соответствующий напряжению, 25 измеренному в предыдущем цикле. Этому коду соответствует образцовое напря-, жение 0 вырабатываемоЕ преобразователем 2 кода в напряжение и подаваемое на вход устройства 1 срав- 30 нения. Очередной .цикл преобразования начинается с подачи на вход устрой- .: ,ства 1 сравнения измеряемого напря" жения U 4> .Устройство 1 сравнения вырабатывает или сигнал U06Ð U43® или сигнал 0а а>04 „ > Устройства 5 айределения разряда определяет номер разряда регистра, содержащего старший "0", еслнцosp <0иэрд, или старшую "1", если U б >114зщ и после поступления 0 сигнала Запуск" вьдает сигнал на соответствующем выходе. Этот сигнал устанавливает в найденном .разряде регистра 3 проверочную единицу и проходя ил . через элементы ИЛИ 8, сбрасывает в 0 все более младшие разряды регистра

tt tf

3, Кроме того, сигналом Запуск и И триггер устанавливается в 1 и открывает элемент 10 совпадения для прохождения импульсов герератара 9, которые поступают на блок 6 управления и производят классическое поразрядное преобразование. Сигнал конца поразрядного преобразования устаII tt навлив а е т три Г Г ер 1 1 в . 0 и в .

ЦВИ, работающей с пр еобр азов ател ем, выдается сигнал Татов нос ть " . Из ЦВМ

11 tt поступает сигнал Выдача, которым код, содержащийся в регистре 3 и

7 824433 8 устройства определения разряда, вто- деления разряда и .к первым входам рой управляющий вход которого сое- группы элементов ИЛИ; второй вход динен со вторым выходом устройства .казиного из которых соединен с выхосравнения, генератор импульсов, вы- . дом предыдущего элемента ИЛИ и нуход которого через элемент совпаде- левым входом соответствующего трнгния соединен со вторым входом блока . гера регистра, кроме триггера стар1 управления, управляющий вход элемента mего разряда,. разрядные выходы ресовпадения подключен к единичному вы- гистра соединены с соответствующими ходу триггера, единичный вход кото- разрядными входами преобразователя рого соединен с шиной "Запуск" и со 111 кода в напряжение, разрядные входывходом опроса устройства определения с соответствующими выходами блока разряда, а нулевой вход — с выходом управления, "Конец преобразования" блока управлейия, отличающийся тем, Источники информации что с целью уменьшения погрешности 1s принятые во внимание при экспертизе и времени преобразования, в него вве- 1. Авторское свидетельство СС0р дены группа элементов HIlH и регистр, У 451190, кл. Н 03 К 13/17, !973. единичные входы триггеров соответст- 2. Авторское свидетельство СССР вующих разрядов которого подключены по заявке У 2473981/2.1, к разрядным выходам устройства опре- щ кл. Н 03 К 13/17, 2},03.78. и И

Фиа1

3ааусН Гово 5иосяй

824433

° ° °

° ° °

Фиг. 3

Заказ 2!48/82

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

Я старшему разря8у регистра Я

Р Р реюасири Я

ВНИИПИ

К младшему разрюду регистра 3 разряда регист,ри 3

Тираж 988 Подписное