Многоканальный следящий преобразовательаналог-код

 

О П И С А Н И Е <1 8367с12

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советсиин

Социапистичесиин

Респубпии (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено25.07.79 (31) 28081)0/18 21 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет—

Опубликовано 07. ОЬ. 81. Бюллетень М 21 (5I)M. Кл.

Н ОЭ К 1Э /17. Гвщийствюнын ItoNN6T

СССР ае левам изебретений н втнрытий (53) УДК Ь81. Э25 (088. 8) Дата опубликования описания 09 . 06 .81 б аявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

"АНАЛОГ-КОДИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования многоканальных аналоговых сигналов в цифровой код и ввода их в ЭВМ.

Известен многоканальный аналогоцифровой преобразователь, содержащий группы аналого-цифровых преобразователей, число которых равно числу аналоговых каналов в системе (11.

С увеличением количества входных

10 каналов пропорционально возрастает число аналого-цифровых преобразователей, что значительно усложняет аппаратуру в целом.

1$

Известен многоканальный преобра зователь напряжения в код, содержащий блоки сравнения, блок управления, генератор импульсов, вентиль, счетчик, преобразователь "код-напряжение", hl.

Преобразователь работает в циклическом режиме, причем в каждом цикле осуществляется преобразование по

2 одному из каналов, переключение которых производится сигналами с блока управления.

Это устройство не обладает возможностью измерять косвенные показатели измеряемой величины, характеризующие ее метрологические харак теристики.

Целью изобретения является улучшение метрологических характеристик преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный следящий преобразователь"аналог-код", содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход подключен к счетному входу счетчика, выходы которого соединены со входами преобразователя код-напряжение", выход которого соединен с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых подсоединены ко входным ши8367 нам, введены узел приращения, три регистра, группа элементов И и элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом первого регистра, а вход соединен с выходом переполнения счетчика и с первым управляющим входом второго регистра, второй управляющий вход которого подключен ко второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с управ- 10 ляющим входом третьего регистра, входы которого через второй и,первый регистры соединены,с выходами группы элементов И, причем первые входы каждой подгруппы группы элементов И сое- 15 динены с выходами соответствующих блоков сравнения, вторые входы подключены параллельно к выходам двух младших разрядов счетчика, при этом выходы двух младших разрядов второго 20 и третьего регистров подключены к соответствующим входам узла приращения.

На чертеже представлена структур25 ная схема многоканального следящего преобразователя "аналог-код".

Преобразователь содержит генератор импульсов 1, ключ 2, счетчик 3, преобразователь "код-напряжение" 4, бло30 ки сравнения 5, входные шины 6, блок управления 7, элемент задержки 8, группу элементов И 9, регистры 1О-12 узел приращений !3.

Устройство работает следующим об35 разом.

В начале работы на выходе блока управления 7 формируется разрешающий уровень напряжения, который пропускает импульсы от генератора 1 через

40 ключ 2 на вход двоичного счетчика 3.

С поступлением каждого из этих импульсов содержимое счетчика увеличивается на единицу. Благодаря этому на выходе преобразователя "код-напряжение" 4 образуется линейно-ступенчатое напряжение, высота каждой ступеньки которого равна весу младшего разряда счетчика. С возрастанием содержимого счетчика на блоках сравнения 5 проиэво50 дится сравнение указанного ступенчатого напряжения со: всеми входными аналоговыми сигналами, которые подаются через входные шины 6. В момент равенства аналогового сигнала 1-того входного канала со ступенчатым напряжением на выходе i-того блока сравнения 5i вырабатывается сигнал. В

Ф этот момент содержимое счетчика 3 со92 а ответствует двоичному коду цифрового значения аналогового сигнала 61-того канала, и указанный импульс через группу элементов И 9-1...9-m осуществляет передачу содержимого двух младших разрядов счетчика 3 в те разряды регистра 10, входы которых подключены к выходу 5i-того блока сравнения. В результате этого в соответствующих разрядах регистра 10 запоминаются два младших разряда двоичного кода аналогового сигнала 5 i-того канала. До переполнения разрядной сетки счетчика 3 на выходах всех блоков сравнения 5 в момент равенства входных сигналов соответствующих каналов с линейно-ступенчатым напряжением выраба1 тываются сигналы, которые через соответствующие группы элементов И 9 осуществляеют передачу содержимого двух младших разрядов счетчика 3 в соответствующие разряды регистра 10. При одновременном совпадении двух или нескольких входных аналоговых сигналов со ступенчатым напряжением выходы блоков сравнения 5 этих каналов через соответствующие группы элементов И 9 осуществляют параллельную передачу содержимого младших разрядов счетчика 3 в соответствующие разряды регистра 10.

В момент переполнения разрядной сетки счетчика 3 завершается текущий шаг преобразования входных сигналов в цифровой код. Сигнал переполнения, полученный на выходе старшего разряда счетчика 3, передает содержимое регистра 1! в регистр 12. Этот же сигнал задерживается на элементе задержки (одновибраторе) 8 и осуществляет параллельную передачу содержимого регистра 10 в регистр 11.

После этого начинается очередной цикл преобразования входных аналоговых сигналов и параллельно с этим на узле приращений 13 определяются значение и знак приращений предыдущего шага. При этом определение знака и значения приращений производится, начиная с первого канала, в нарастающем порядке.

После определения разности и знака разности соседних ординат для первого,канала блок управления вырабатывает импульсы сдвига, IIQ K_#_Topb!M co держимое регистров 1! и 12 сдвигается на два разряда. При этом на вход узла приращений 13 поступают два млац836792

3S ших разряда цифрового кода второго канала, и на выходе указанного узла

13 формируются разность и знак разности второго канала.

Далее аналогичным образом по импульсам от блока управления сдвигается содержимое регистров 11 и 12 по . два разряда, и на узле приращений 13 последовательно определяются разность и знак разности остальных каналов. 10

Таким образом, до окончания следующего цикла на выходе узла приращений последовательно выдаются разность

X и знак разности сигналов вход; ных каналов 5. При этом первый вы- !5 ход определяет абсолютное значение разности соседних ординат Х ) и принимает значение "!" или "О, вто-,, рой выход определяет знак разности д Х и также принимает значение "1" 20 или "О". Если второй выход принимает значение "1":, это означает, что разность имеет отрицательный знак; если принимает значение "О", это означает, что разность имеет положительный знак, 23

Преобразуя реальные многомерные сигналы, устройство использует один преобразователь "аналог-код", при этом значительно улучшаются метрологические характеристики многоканального 30

11 11 следящего преобразователя аналог-код

Формула изобретения

Многоканальный следящий преобразователь "аналог-код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход подключен к счетному входу счетчика, выходы которого соединены со входами преобразователя "код-напряжение", выход которого соединен с первымн входами блоков сравнения, вторые входы которых подсоединены ко входным шинам, отличающийся тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик преобразователя, введены узел приращения, первый, второй и третий регистры, группа элементов И, и элемент задержки, выход которого соединен с управляющим Входом первого регистра, а вход соединен с выходом переполнения счетчика и с первым управляющим входом второго регистра, второй управляющий вход которого подключен ко второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом третьего регистра, входы которого через второй и первый регистры соединены с выходами группы элементов И, причем первые входы каждой подгруппы группы элементов И соединены с выходами соответствующих блоков сравнения, а вторые входы подключены параллельно к выходам двух младших разрядов счетчика, при этом выходы двух младших разрядов второго и третьего регистров подключены к соответствующим входам узла приращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Преобразователи информации в аналого-цифровых вычислительных устройствах и системах, Под ред. Г.М.Петрова, M., "Машиностроение", 1973, с. 311, рис. 127.

2. Дроздов Е.А. и др. Электронные цифровые вычислительные машиньt.

М., Воениздат, 1968, с. 511, рис.8.31 (прототип)