PL220241B1 - Sposób i układ do asynchronicznego przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do asynchronicznego przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe, znajdujący zastosowanie w systemach kontrolno-pomiarowych do pomiaru szerokości prostokątnych impulsów elektrycznych.

Znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.391418 sposób asynchronicznego przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe polega na odwzorowaniu tego interwału proporcjonalną do niego wielkością ładunku elektrycznego. Ładunek ten dostarcza się za pomocą źródła prądowego podczas trwania odwzorowywanego interwału czasu i gromadzi się w zespole kondensatorów, takich że pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego. Ładunek gromadzi się początkowo w kondensatorze o największej pojemności. Gromadzenie ładunku w tym kondensatorze realizuje się do chwili wykrycia końca interwału czasu, albo do momentu, gdy napięcie narastające na kondensatorze gromadzącym ładunek jest równe napięciu odniesienia. W tym przypadku kontynuuje się gromadzenie ładunku w kolejnym kondensatorze zespołu, o dwukrotnie mniejszej pojemności, a cykl ten powtarza się aż do wykrycia końca interwału czasu. Wówczas, ładunek elektryczny zgromadzony w kondensatorze zespołu, będącemu ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek poddaje się procesowi redystrybucji, tak rozmieszczając go w kondensatorach o pojemnościach mniejszych od pojemności tego kondensatora, aby na każdym z nich, ewentualnie z wyjątkiem kondensatora o najmniejszej pojemności w zespole uzyskać napięcie równe zero lub równe napięciu odniesienia, przy czym przebieg procesu redystrybucji nadzoruje się za pomocą modułu sterującego na podstawie sygnałów wyjściowych pierwszego i drugiego komparatora. Ładunek elektryczny dostarcza się w trakcie procesu jego gromadzenia oraz przenosi się pomiędzy kondensatorami w trakcie procesu jego redystrybucji za pomocą tego samego źródła prądowego. Bitom słowa cyfrowego, przyporządkowanym kondensatorom zespołu, na których uzyskano napięcie równe napięciu odniesienia przypisuje się za pomocą modułu sterującego wartość jeden, a pozostałym bitom tego słowa przypisuje się wartość zero.

W innym wariancie znanego sposobu, ładunek elektryczny odwzorowujący przetwarzany interwał czasu dostarcza się za pomocą źródła prądowego i gromadzi się w dodatkowym kondensatorze próbkującym. Po wykryciu końca interwału czasu zgromadzony ładunek elektryczny poddaje się procesowi redystrybucji, tak rozmieszczając go w kondensatorach zespołu, aby na każdym z nich, ewentualnie z wyjątkiem kondensatora o najmniejszej pojemności w zespole uzyskać napięcie równe zero lub równe napięciu odniesienia, przy czym przebieg procesu redystrybucji nadzoruje się za pomocą modułu sterującego na podstawie sygnałów wyjściowych pierwszego i drugiego komparatora. Ładunek elektryczny dostarcza się w trakcie procesu jego gromadzenia oraz przenosi się pomiędzy kondensatorami w trakcie procesu jego redystrybucji za pomocą tego samego źródła prądowego. Bitom słowa cyfrowego, przyporządkowanym kondensatorom zespołu, na których uzyskano napięcie równe napięciu odniesienia przypisuje się za pomocą modułu sterującego wartość jeden, a pozostałym bitom tego słowa przypisuje się wartość zero.

W kolejnym wariancie znanego sposobu, ładunek elektryczny odwzorowujący przetwarzany interwał czasu dostarcza się za pomocą źródła prądowego i gromadzi się jednocześnie w kondensatorze o największej pojemności w zespole i połączonym z nim równolegle dodatkowym kondensatorze próbkującym o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora o największej pojemności w zespole. Po wykryciu końca interwału czasu zgromadzony ładunek elektryczny poddaje się procesowi redystrybucji, tak rozmieszczając go w kondensatorach zespołu, aby na każdym z nich, ewentualnie z wyjątkiem kondensatora o najmniejszej pojemności w zespole uzyskać napięcie równe zero lub równe napięciu odniesienia, przy czym przebieg procesu redystrybucji nadzoruje się za pomocą modułu sterującego na sygnałów wyjściowych pierwszego i drugiego komparatora. Ładunek elektryczny dostarcza się w trakcie procesu jego gromadzenia oraz przenosi się pomiędzy kondensatorami w trakcie procesu jego redystrybucji za pomocą tego samego źródła prądowego. Bitom słowa cyfrowego, przyporządkowanym kondensatorom zespołu, na których uzyskano napięcie równe napięciu odniesienia przypisuje się za pomocą modułu sterującego wartość jeden, a pozostałym bitom tego słowa przypisuje się wartość zero.

Znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.391418 układ do asynchronicznego przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe zawiera zespół kondensatorów, którego wejścia sterujące są połączone z zestawem wyjść sterujących modułu sterującego. Moduł sterujący jest wyposażony w wyjście cyfrowe, wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania, wejście sygnału interwału

PL 220 241 B1 czasu oraz dwa wejścia sterujące, z których pierwsze wejście sterujące jest połączone z wyjściem pierwszego komparatora, a wejścia tego komparatora są połączone z jedną parą wyjść zespołu kondensatorów, zaś drugie wejście sterujące modułu sterującego jest połączone z wyjściem drugiego komparatora, którego wejścia są połączone z drugą parą wyjść zespołu kondensatorów. Ponadto do zespołu kondensatorów jest podłączone źródło napięcia zasilania, źródło napięcia pomocniczego i źródło napięcia odniesienia oraz sterowane źródło prądowe, którego wejście sterujące jest połączone z wyjściem sterującym modułu sterującego.

Zespół zawiera n kondensatorów, a pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego. Górna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik z pierwszą szyną, z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów zespołu poprzez otwarte pierwsze łączniki, przy czym górna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest równocześnie połączona poprzez zamknięty drugi łącznik z drugą szyną, z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów zespołu poprzez otwarte drugie łączniki. Natomiast dolna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest połączona z masą układu poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego i równocześnie z wejściem nieodwracającym pierwszego komparatora. Dolne okładki pozostałych kondensatorów zespołu są połączone ze źródłem napięcia pomocniczego poprzez przełączniki, których styki ruchome są zwarte z ich drugimi stykami nieruchomymi, zaś pierwsze styki nieruchome tych przełączników są połączone z masą układu. Pierwsza szyna jest połączona z masą układu poprzez otwarty łącznik pierwszej szyny oraz z wejściem nieodwracającym drugiego komparatora, którego wejście odwracające jest połączone ze źródłem napięcia odniesienia, zaś druga szyna jest połączona z wejściem odwracającym pierwszego komparatora. Wejścia sterujące pierwszych łączników i przełączników zespołu są ze sobą sprzężone i są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi modułu sterującego, a wejścia sterujące drugich łączników oraz łącznika pierwszej szyny są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi modułu sterującego. Natomiast jeden biegun źródła prądowego jest połączony ze źródłem napięcia zasilającego poprzez przełącznik prądu, którego styk ruchomy jest zwarty z pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy tego przełącznika jest połączone z drugą szyną, a drugi biegun źródła prądowego jest połączony z pierwszą szyną. Wejście sterujące źródła prądowego jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym modułu sterującego, a wejście sterujące przełącznika prądu jest połączone z następnym wyjściem sterującym modułu sterującego.

W innym wariancie znanego układu, do zespołu kondensatorów jest dołączony kondensator próbkujący, którego górna okładka jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik z pierwszą szyną i równocześnie poprzez otwarty drugi łącznik z drugą szyną, a dolna okładka tego kondensatora jest połączona z masą układu poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego. Wejścia sterujące pierwszego łącznika i przełącznika są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym modułu sterującego, a wejście sterujące drugiego łącznika jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym modułu sterującego. Jednocześnie górna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest połączona poprzez otwarty pierwszy łącznik z pierwszą szyną oraz poprzez zamknięty drugi łącznik z drugą szyną, natomiast dolna okładka tego kondensatora jest połączona ze źródłem napięcia pomocniczego poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego drugim stykiem nieruchomym, zaś pierwszy styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony z masą układu.

W kolejnym wariancie znanego układu, do zespołu kondensatorów jest dołączony kondensator próbkujący o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora o największej pojemności w zespole, przy czym kondensator próbkujący jest połączony równolegle z kondensatorem o największej pojemności w zespole poprzez pierwszą szynę oraz masę układu tak, że górna okładka kondensatora próbkującego jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik z pierwszą szyną, a dolna okładka kondensatora próbkującego jest połączona z masą układu poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego. Ponadto górna okładka kondensatora próbkującego jest połączona równocześnie poprzez otwarty drugi łącznik z drugą szyną, natomiast wejścia sterujące pierwszego łącznika i przełącznika są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym modułu

PL 220 241 B1 sterującego, a wejście sterujące drugiego łącznika jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym modułu sterującego.

Sposób, według wynalazku, polegający na wykrywaniu za pomocą modułu sterującego początku i końca interwału czasu i odwzorowywaniu tego interwału czasu proporcjonalną do niego wielkością ładunku elektrycznego, który dostarcza się podczas tego interwału czasu za pomocą źródła prądowego i gromadzi się w kondensatorach zespołu, przy czym pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego, a gromadzenie ładunku elektrycznego rozpoczyna się od kondensatora o największej pojemności w zespole i realizuje się od początku do końca interwału czasu, wykrywanych za pomocą modułu sterującego albo do momentu, gdy porównywane równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze, w którym gromadzi się ładunek elektryczny jest równe napięciu odniesienia, a w tym przypadku kontynuuje się gromadzenie ładunku w kolejnym kondensatorze zespołu o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, w którym gromadzono ładunek bezpośrednio wcześniej, porównując równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze, w którym aktualnie gromadzi się ładunek z napięciem odniesienia i cykl ten powtarza się aż do wykrycia za pomocą modułu sterującego końca interwału czasu, a następnie przypisaniu za pomocą modułu sterującego kondensatorowi zespołu, będącemu ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek funkcji kondensatora źródłowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego modułu sterującego, poprzez wpisanie do tego rejestru wartości indeksu tego kondensatora oraz równoczesnemu przypisaniu za pomocą modułu sterującego następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora źródłowego funkcji kondensatora docelowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego modułu sterującego, poprzez wpisanie do tego rejestru zmniejszonej o jeden zawartości rejestru indeksu kondensatora źródłowego i realizowaniu procesu redystrybucji ładunku zgromadzonego w kondensatorze, będącym ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek, przy czym proces ten nadzoruje się za pomocą modułu sterującego na podstawie sygnału wyjściowego pierwszego komparatora, za pomocą którego kontroluje się napięcie na kondensatorze źródłowym oraz sygnału wyjściowego drugiego komparatora, za pomocą którego porównuje się napięcie narastające na kondensatorze docelowym z napięciem odniesienia, a proces redystrybucji ładunku kontynuuje się aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego przez kondensator o najmniejszej pojemności w zespole kontrolowane równocześnie za pomocą pierwszego komparatora napięcie na aktualnym kondensatorze źródłowym jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze o najmniejszej pojemności w zespole jest równe napięciu odniesienia, przy czym bitom słowa cyfrowego przyporządkowanym kondensatorom zespołu, na których uzyskano napięcie o wielkości napięcia odniesienia przypisuje się za pomocą modułu sterującego wartość jeden, natomiast pozostałym bitom tego słowa przypisuje się wartość zero charakteryzuje się tym, że po wykryciu za pomocą modułu sterującego końca interwału czasu i po wpisaniu za pomocą modułu sterującego wartości odpowiednich indeksów do rejestru indeksu kondensatora źródłowego modułu sterującego oraz do rejestru indeksu kondensatora docelowego modułu sterującego realizuje się proces redystrybucji ładunku elektrycznego, w trakcie którego, ładunek przenosi się z kondensatora źródłowego do kondensatora docelowego za pomocą drugiego źródła prądowego o wydajności różnej od wydajności pierwszego źródła prądowego, a proces redystrybucji ładunku elektrycznego kontynuuje się w znany sposób aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego przez kondensator o najmniejszej pojemności w zespole kontrolowane równocześnie za pomocą pierwszego komparatora napięcie na aktualnym kondensatorze źródłowym jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze o najmniejszej pojemności w zespole jest równe napięciu odniesienia.

W innym wariancie sposobu, podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego, ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą pierwszego źródła prądowego i gromadzi się w kondensatorze próbkującym, a po wykryciu za pomocą modułu sterującego końca tego interwału czasu, za pomocą modułu sterującego przypisuje się kondensatorowi próbkującemu funkcję kondensatora źródłowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego modułu sterującego, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora próbkującego, a kondensatorowi o największej pojemności w zespole przypisuje się funkcję kondensatora docelowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora doPL 220 241 B1 celowego modułu sterującego, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora o największej pojemności w zespole, a następnie realizuje się proces redystrybucji zgromadzonego ładunku elektrycznego, w trakcie którego ładunek elektryczny przenosi się z kondensatora źródłowego do kondensatora docelowego za pomocą drugiego źródła prądowego o wydajności różnej od wydajności pierwszego źródła prądowego, a proces redystrybucji ładunku elektrycznego kontynuuje się w znany sposób aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego przez kondensator o najmniejszej pojemności w zespole kontrolowane równocześnie za pomocą pierwszego komparatora napięcie na aktualnym kondensatorze źródłowym jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze o najmniejszej pojemności w zespole jest równe napięciu odniesienia.

W kolejnym wariancie sposobu, podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego, ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą pierwszego źródła prądowego i gromadzi się jednocześnie w kondensatorze o największej pojemności w zespole i połączonym z nim równolegle kondensatorze próbkującym o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora o największej pojemności w zespole, a po wykryciu za pomocą modułu sterującego końca tego interwału czasu, za pomocą modułu sterującego przypisuje się kondensatorowi próbkującemu funkcję kondensatora źródłowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego modułu sterującego, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora próbkującego, a kondensatorowi o największej pojemności w zespole przypisuje się funkcję kondensatora docelowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego modułu sterującego, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora o największej pojemności w zespole, a następnie realizuje się proces redystrybucji zgromadzonego ładunku elektrycznego, w trakcie którego ładunek elektryczny przenosi się z kondensatora źródłowego do kondensatora docelowego za pomocą drugiego źródła prądowego o wydajności różnej od wydajności pierwszego źródła prądowego, a proces redystrybucji ładunku elektrycznego kontynuuje się w znany sposób aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego przez kondensator o najmniejszej pojemności w zespole kontrolowane równocześnie za pomocą pierwszego komparatora napięcie na aktualnym kondensatorze źródłowym jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze o najmniejszej pojemności w zespole jest równe napięciu odniesienia.

Układ, według wynalazku, zawierający zespół kondensatorów, którego wejścia sterujące są połączone z zestawem wyjść sterujących modułu sterującego, a moduł sterujący jest wyposażony w wyjście cyfrowe, wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania, wejście sygnału interwału czasu oraz dwa wejścia sterujące, z których pierwsze wejście sterujące jest połączone z wyjściem pierwszego komparatora, którego wejścia są połączone z jedną parą wyjść zespołu kondensatorów, a drugie wejście sterujące modułu sterującego jest połączone z wyjściem drugiego komparatora, którego wejścia są połączone z drugą parą wyjść zespołu kondensatorów, a ponadto do zespołu kondensatorów jest podłączone źródło napięcia zasilania, źródło napięcia pomocniczego i źródło napięcia odniesienia oraz co najmniej jedno sterowane źródło prądowe, którego wejście sterujące jest połączone z odpowiednim wyjściem sterującym modułu sterującego charakteryzuje się tym, że do zespołu kondensatorów jest podłączone drugie sterowane źródło prądowe, którego wejście sterujące jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym modułu sterującego.

Zespół zawiera n kondensatorów, a pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego. Górna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik z pierwszą szyną, z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów zespołu poprzez otwarte pierwsze łączniki, przy czym górna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest równocześnie połączona poprzez zamknięty drugi łącznik z drugą szyną, z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów zespołu poprzez otwarte drugie łączniki. Natomiast dolna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest połączona z masą układu poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego i równocześnie z wejściem nieodwracającym pierwszego komparatora, a dolne okładki pozostałych kondensatorów zespołu są połączone ze źródłem napięcia pomocniczego poprzez przełączniki, których styki ruchome są zwarte z ich drugimi stykami nieruchomymi, zaś pierwsze styki nieruchome tych przełączników są połączone z masą układu. Pierwsza szyna jest połączona z masą układu poprzez otwarty

PL 220 241 B1 łącznik pierwszej szyny oraz z wejściem nieodwracającym drugiego komparatora, którego wejście odwracające jest połączone ze źródłem napięcia odniesienia, zaś druga szyna jest połączona z wejściem odwracającym pierwszego komparatora. Wejścia sterujące pierwszych łączników i przełączników zespołu są ze sobą sprzężone i są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi modułu sterującego, a wejścia sterujące drugich łączników oraz łącznika pierwszej szyny są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi modułu sterującego. Natomiast jeden biegun pierwszego źródła prądowego jest połączony ze źródłem napięcia zasilającego, a drugi biegun pierwszego źródła prądowego jest połączony z pierwszą szyną, z którą jest połączony również drugi biegun drugiego źródła prądowego. Pierwszy biegun drugiego źródła prądowego jest połączony z drugą szyną, zaś wejście sterujące pierwszego źródła prądowego jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym modułu sterującego, a wejście sterujące drugiego źródła prądowego jest połączone z następnym wyjściem sterującym modułu sterującego.

W innym wariancie układu, według wynalazku, do zespołu kondensatorów jest dołączony kondensator próbkujący, którego górna okładka jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik z pierwszą szyną i równocześnie poprzez zamknięty drugi łącznik z drugą szyną, a dolna okładka tego kondensatora jest połączona z masą układu poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego. Wejścia sterujące pierwszego łącznika i przełącznika są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym modułu sterującego, a wejście sterujące drugiego łącznika jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym modułu sterującego. Jednocześnie górna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest połączona poprzez otwarty pierwszy łącznik z pierwszą szyną oraz poprzez otwarty drugi łącznik z drugą szyną, natomiast dolna okładka tego kondensatora jest połączona ze źródłem napięcia pomocniczego poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego drugim stykiem nieruchomym, zaś pierwszy styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony z masą układu.

W kolejnym wariancie układu, według wynalazku, do zespołu kondensatorów jest dołączony kondensator próbkujący o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora o największej pojemności w zespole, przy czym kondensator próbkujący jest połączony równolegle z kondensatorem o największej pojemności w zespole poprzez pierwszą szynę oraz masę układu tak, że górna okładka kondensatora próbkującego jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik z pierwszą szyną, a dolna okładka kondensatora próbkującego jest połączona z masą układu poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego. Ponadto górna okładka kondensatora próbkującego jest połączona równocześnie poprzez zamknięty drugi łącznik z drugą szyną, natomiast wejścia sterujące pierwszego łącznika i przełącznika są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym modułu sterującego, a wejście sterujące drugiego łącznika jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym modułu sterującego. Jednocześnie górna okładka kondensatora o największej pojemności w zespole jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik z pierwszą szyną oraz poprzez otwarty drugi łącznik z drugą szyną, natomiast dolna okładka tego kondensatora jest połączona z masą układu poprzez przełącznik, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy tego przełącznika jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego.

Sposób i układ do asynchronicznego przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe, według wynalazku, cechuje prostota. Zastosowanie drugiego źródła prądowego o wydajności różnej, korzystnie większej od wydajności pierwszego źródła prądowego umożliwia skrócenie czasu realizowania procesu redystrybucji ładunku elektrycznego w odniesieniu do przyjętej górnej granicy zakresu przetwarzanych interwałów czasu. Maksymalny czas realizowania procesu redystrybucji ładunku elektrycznego może być przy tym wielokrotnie krótszy od wielkości górnej granicy zakresu przetwarzanych interwałów czasu.

Rozwiązanie, według wynalazku, jest uwidocznione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono:

Fig. 1 - schemat blokowy układu,

Fig. 2 - schemat ideowy układu w stanie relaksacji,

Fig. 3 - schemat układu po wykryciu początku interwału czasu w chwili rozpoczęcia gromadzenia ładunku elektrycznego w kondensatorze Cn-1 zespołu,

Fig. 4 - schemat układu podczas gromadzenia ładunku w kolejnym kondensatorze Cx zespołu,

PL 220 241 B1

Fig. 5 - schemat układu podczas przenoszenia ładunku z kondensatora źródłowego Ci do kondensatora docelowego Ck,

Fig. 6 - schemat innego wariantu układu z kondensatorem próbkującym w stanie relaksacji,

Fig. 7 - schemat innego wariantu układu po wykryciu początku interwału czasu w chwili rozpoczęcia gromadzenia ładunku elektrycznego w kondensatorze próbkującym C_n,

Fig. 8 - schemat innego wariantu układu po wykryciu końca interwału czasu w chwili rozpoczęcia przenoszenia ładunku z kondensatora źródłowego Ci do kondensatora docelowego Ck, dla i=n oraz k=n-1,

Fig. 9 - schemat kolejnego wariantu układu po wykryciu początku interwału czasu w chwili rozpoczęcia gromadzenia ładunku elektrycznego jednocześnie w kondensatorze próbkującym C_n i w kondensatorze C_n-1, połączonych ze sobą równolegle.

Sposób, według wynalazku, polega na tym, że interwał czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego CM, odwzorowuje się proporcjonalną do tego interwału czasu wielkością ładunku elektrycznego, który dostarcza się podczas tego interwału czasu za pomocą pierwszego źródła prądowego I i gromadzi się w zespole A kondensatorów cm, Cn^, .... C1, C0, przy czym pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego. Gromadzenie ładunku elektrycznego rozpoczyna się od kondensatora cm o największej pojemności w zespole A i realizuje się od początku do końca interwału czasu wykrywanych za pomocą modułu sterującego CM albo do momentu, gdy porównywane równocześnie za pomocą komparatora K2 napięcie U- narastające na kondensatorze cm jest równe napięciu odniesienia Ul, a w tym przypadku kontynuuje się gromadzenie ładunku w kolejnym kondensatorze zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, w którym gromadzono ładunek bezpośrednio wcześniej, porównując równocześnie za pomocą komparatora K2 napięcie narastające na kondensatorze, w którym aktualnie gromadzi się ładunek z napięciem odni esienia Ul. Cykl ten powtarza się aż do wykrycia za pomocą modułu sterującego CM końca interwału czasu, po czym kondensatorowi C_x zespołu A, będącemu ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek przypisuje się za pomocą modułu sterującego CM funkcję kondensatora źródłowego Ci, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego C modułu CM, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora oraz następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora źródłowego C_i, przypisuje się za pomocą modułu sterującego CM funkcję kondensatora docelowego Ck, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck modułu CM, wpisując do tego rejestru zmniejszoną o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora źródłowego C. Następnie, realizuje się proces redystrybucji ładunku elektrycznego, w trakcie którego ładunek przenosi się z kondensatora źródłowego C do kondensatora docelowego Ck za pomocą drugiego źródła prądowego J, o wydajności różnej, korzystnie większej od wydajności pierwszego źródła prądowego I Równocześnie, za pomocą komparatora K2 porównuje się napięcie Uk narastające na kondensatorze docelowym Ck z napięciem odniesienia Ul oraz kontroluje się za pomocą komparatora K1 napięcie na kondensatorze źródłowym C. Gdy w trakcie przenoszenia ładunku napięcie U_i kontrolowane za pomocą komparatora K1 na kondensatorze źródłowym C jest równe zero, wówczas na podstawie sygnału wyjściowego komparatora K1 za pomocą modułu sterującego CM aktualnemu kondensatorowi docelowemu Ck przypisuje się funkcję kondensatora źródłowego C_i, wpisując do rejestru indeksu kondensatora źródłowego C modułu CM aktualną zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck modułu CM, a funkcję kondensatora docelowego Ck przypisuje się kolejnemu kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję be zpośrednio wcześniej, zmniejszając o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck i kontynuuje się przenoszenie ładunku za pomocą drugiego źródła prądowego J z nowego kondensatora źródłowego C do nowego kondensatora docelowego Ck. Gdy natomiast w trakcie przenoszenia ładunku z kondensatora źródłowego C do kondensatora docelowego Ck porównywane równocześnie za pomocą komparatora K2 napięcie Uk na kondensatorze docelowym Ck jest równe napięciu odniesienia Ul, wówczas na podstawie sygnału wyjściowego komparatora K2 funkcję kondensatora docelowego Ck przypisuje się za pomocą modułu sterującego CM kolejnemu kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję bezpośrednio

PL 220 241 B1 wcześniej, zmniejszając o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck i kontynuuje się przenoszenie ładunku z kondensatora źródłowego C do nowego kondensatora docelowego Ck. Proces redystrybucji ładunku elektrycznego nadzoruje się nadal za pomocą modułu sterującego CM na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów K1 i K2 aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego Ck przez kondensator Co o najmniejszej pojemności w zespole A kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora K1 napięcie U na aktualnym kondensatorze źródłowym C jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą komparatora K2 napięcie U0 narastające na kondensatorze Co jest równe napięciu odniesienia Ul, a bitom b^, b^, ..., bi, bo słowa cyfrowego przyporządkowanym kondensatorom cm, C^, ..., C^, Co zespołu A, na których uzyskano napięcie o wartości napięcia odniesienia Ul przypisuje się za pomocą modułu sterującego CM wartość jeden, zaś pozostałym bitom przypisuje się wartość zero.

W innym wariancie sposobu, według wynalazku, podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego CM ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą pierwszego źródła prądowego I i gromadzi się w kondensatorze próbkującym C_n. Po wykryciu za pomocą modułu CM końca tego interwału czasu przypisuje się kondensatorowi próbkującemu C_n za pomocą modułu sterującego CM funkcję kondensatora źródłowego C, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego C modułu CM, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora próbkującego C_n, a jednocześnie kondensatorowi cm o największej pojemności w zespole A przypisuje się funkcję kondensatora docelowego Ck, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck modułu sterującego CM, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora cm. Następnie realizuje się proces redystrybucji zgromadzonego ładunku elektrycznego, przenosząc ładunek z kondensatora źródłowego C do kondensatora docelowego Ck za pomocą drugiego źródła prądowego J, o wydajności różnej, korzystnie większej od wydajności pierwszego źródła prądowego I. Proces ten nadzoruje się za pomocą modułu sterującego CM na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów K1 i K2 aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego Ck przez kondensator Co o najmniejszej pojemności w zespole A kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora K1 napięcie U na aktualnym kondensatorze źródłowym C jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą komparatora K2 napięcie Uo narastające na kondensatorze Co jest równe napięciu odniesienia Ul.

W kolejnym wariancie sposobu, według wynalazku, podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego CM, ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą pierwszego źródła prądowego I i gromadzi się jednocześnie w kondensatorze cm o największej pojemności w zespole A i połączonym z nim równolegle kondensatorze próbkującym C_n o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora cm zespołu A. Po wykryciu za pomocą modułu sterującego CM końca tego interwału czasu, za pomocą modułu sterującego CM przypisuje się kondensatorowi próbkującemu C_n funkcję kondensatora źródłowego C, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego C modułu CM, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora próbkującego C_n, zaś kondensatorowi cm zespołu A przypisuje się funkcję kondensatora docelowego Ck, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego (Ck) modułu CM, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora cm zespołu A. Następnie realizuje się proces redystrybucji zgromadzonego ładunku elektrycznego, przenosząc ładunek z kondensatora źródłowego C do kondensatora docelowego Ck za pomocą drugiego źródła prądowego J, o wydajności różnej, korzystnie większej od wydajności pierwszego źródła prądowego I. Proces ten nadzoruje się za pomocą modułu sterującego CM na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów K1 i K2 aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego Ck przez kondensator Co o najmniejszej pojemności w zespole A kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora K1 napięcie U na aktualnym kondensatorze źródłowym C jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą komparatora K2 napięcie U_o narastające na kondensatorze Co jest równe napięciu odniesienia Ul.

Układ, według wynalazku, zawiera zespół A kondensatorów, którego wejścia sterujące są połączone z zestawem wyjść sterujących E modułu sterującego CM, a moduł sterujący CM jest wyposażony w wyjście cyfrowe B, wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR, wejście sygnału interwału czasu InT oraz dwa wejścia sterujące In1 i ln2. Pierwsze wejście sterujące In1 jest połączone z wyjściem pierwszego komparatora K1, którego wejścia są połączone z jedną parą wyjść zespołu A, a drugie wejście sterujące In2 modułu CM jest połączone z wyjściem drugiego komparatora K2, którego wejścia są połączone z drugą parą wyjść zespołu A. Ponadto, do zespołu A jest podłączone

PL 220 241 B1 źródło napięcia zasilania Udd, źródło napięcia pomocniczego Uh i źródło napięcia odniesienia Ul, pierwsze sterowane źródło prądowe I, którego wejście sterujące jest połączone z wyjściem sterującym Ai modułu CM oraz drugie sterowane źródło prądowe J, o wydajności różnej, korzystnie większej od wydajności pierwszego źródła prądowego I, przy czym wejście sterujące źródło prądowe J jest połączone z wyjściem sterującym Aj modułu CM. Zespół A zawiera n kondensatorów cm, C_n_₂, C., Cg, a pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego, przy czym każdemu kondensatorowi cm, cm,..., c., Co zespołu A jest przyporządkowany odpowiedni bit b_n-i, b_n-2, ·, b., bo wyjścia cyfrowego B modułu sterującego CM. Górna okładka kondensatora C_n-. o największej pojemności w zespole A jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik S_Ln-I z pierwszą szyną L, z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów cm, C., Co zespołu A poprzez otwarte pierwsze łączniki S_Ln-2, , Sli, Slo, przy czym górna okładka kondensatora cm jest równocześnie połączona poprzez zamknięty drugi łącznik S_Hn-i z drugą szyną H, z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów cm, C., Co zespołu A poprzez otwarte drugie łączniki S_Hn-2, , Shi, Sao· Dolna okładka kondensatora C_n-i jest połączona z masą układu poprzez przełącznik S_Gn-i, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy przełącznika S_Gn-I jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego Uh i równocześnie z wejściem nieodwracającym pierwszego komparatora Ki Dolne okładki pozostałych kondensatorów cm, C., Co zespołu A są połączone ze źródłem napięcia pomocniczego Uh poprzez przełączniki S_Gn-2, .... Sgi, Sgo których styki ruchome są zwarte z ich drugimi stykami nieruchomymi, zaś pierwsze styki nieruchome przełączników S_Gn-2, Sg. Sm są połączone z masą układu. Natomiast pierwsza szyna L jest połączona z masą układu poprzez otwarty łącznik pierwszej szyny S_Gan oraz z wejściem nieodwracającym drugiego komparatora K2, którego wejście odwracające jest połączone ze źródłem napięcia odniesienia Ul, zaś druga szyna H jest podłączona do wejścia odwracającego komparatora Ki Ponadto wejścia sterujące pierwszych łączników S_Ln-1, Slm, , Sl., Slo i przełączników S_Gn-1, S_Gn-2, , Sgi Sgo zespołu A są ze sobą sprzężone i są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi ..., I., Jo zestawu wyjść sterujących E modułu CM, a wejścia sterujące drugich łączników S_Hn-I, S_Hn-2, ···, Sm, Sho oraz łącznika S_Gan są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi cm, D^, ..., D., Do i Dai zestawu wyjść sterujących E modułu sterującego CM. Natomiast jeden biegun pierwszego źródła prądowego J jest połączony ze źródłem napięcia zasilającego Udd, a drugi biegun pierwszego źródła prądowego I jest połączony z pierwszą szyną L, z którą jest połączony również drugi biegun drugiego źródła prądowego J, a pierwszy biegun drugiego źródła prądowego J jest połączony z drugą szyną H, zaś wejście sterujące pierwszego źródła prądowego J jest połączone z wyjściem sterującym A_i modułu sterującego CM, a wejście sterujące drugiego źródła prądowego J jest połączone z wyjściem sterującym Aj modułu sterującego CM.

W innym wariancie układu, według wynalazku, do zespołu A jest dołączony kondensator próbkujący C_n, przy czym górna okładka kondensatora C_n jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik Sn z pierwszą szyną L i równocześnie poprzez zamknięty drugi łącznik S_H z drugą szyną H. Dolna okładka kondensatora próbkującego C_n jest połączona z masą układu poprzez przełącznik S^, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy przełącznika S_G jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś wejścia sterujące łącznika CLn i przełącznika są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym J_n modułu sterującego CM, natomiast wejście sterujące drugiego łącznika S_H jest połączone z wyjściem sterującym D_n modułu CM. Jednocześnie górna okładka kondensatora cm o największej pojemności w zespole A jest połączona poprzez otwarty pierwszy łącznik Slm z pierwszą szyną L oraz poprzez otwarty drugi łącznik S_Hn-i z drugą szyną H, natomiast jego dolna okładka jest połączona ze źródłem napięcia pomocniczego Uh poprzez przełącznik S_Gn-i, którego styk ruchomy jest zwarty z jego drugim stykiem nieruchomym, zaś pierwszy styk nieruchomy przełącznika S_Gn-i jest połączony z masą układu.

W kolejnym wariancie układu, według wynalazku, do zespołu A jest dołączony kondensator próbkujący C_n o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora cm o największej pojemności w zespole A, przy czym kondensator próbkujący C_n jest połączony równolegle z kondensatorem cm zespołu A poprzez pierwszą szynę L, oraz masę układu tak, że górna okładka kondensatora próbkującego C_n jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łąc znik Sn z szyną L, a jego dolna okładka jest połączona z masą układu poprzez przełącznik S^, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy przełącznika S_G jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego Uh. Ponadto górna okładka kondensatora próbkującego C_n jest

PL 220 241 B1 połączona równocześnie poprzez zamknięty drugi łącznik San z drugą szyną H, natomiast wejścia sterujące łącznika S_ i przełącznika So_n są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym J_n modułu sterującego CM, a wejście sterujące drugiego łącznika Sy^ jest połączone z wyjściem sterującym D_n modułu CM. Jednocześnie górna okładka kondensatora cm o największej pojemności w zespole A jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik S_Ln-1 z szyną L oraz poprzez otwarty drugi łącznik S_Hn-i z szyną H, natomiast dolna okładka kondensatora cm jest połączona z masą układu poprzez przełącznik (S_Gn-1), którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy przełącznika S_Gn-1 jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego Uh.

Działanie układu, według wynalazku, jest następujące. Między kolejnymi procesami przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe o liczbie bitów równej n moduł sterujący CM utrzymuje układ w stanie relaksacji, podczas trwania którego moduł sterujący CM powoduje przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść Jm, Jm, .... li, Jo zamknięcie łączników S_Ln-1. S_Ln-2, .... Sli. Slo i połączenie górnych okładek wszystkich kondensatorów cm, cm, ·, Ci, Co zespołu A z szyną L oraz przełączenie przełączników S_Gn-1, S_Gn-2, Sgi, Sgo i połączenie dolnych okładek kondensatorów cm, cm, Ci, Co z masą układu, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Dai, powoduje zamknięcie łącznika pierwszej szyny S_Gall i połączenie szyny L z masą układu, wymuszając całkowite rozładowanie kondensatorów cm, cm, Ci, Co zespołu A. Następnie moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia cm zamknięcie łącznika S_Hn-1 i połączenie szyny H z szyną L i z masą układu, uniemożliwiając pojawienie się na szynie H potencjału o przypadkowej wielkości. Jednocześnie moduł sterujący CM powoduje przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść cm, D1, Do otwarcie łączników S_Hn-2, ..., Sm, Sho, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_I powoduje wyłączenie pierwszego źródła prądowego J, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Aj powoduje wyłączenie drugiego źródła prądowego J (Fig. 2). W chwili wykrycia przez moduł sterujący CM początku interwału czasu sygnalizowanego na wejściu InT układu, moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D_a_ otwarcie łącznika S_Gall i odłączenie szyny L od masy układu, a przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść Jm, ..., I1, Jo powoduje otwarcie łączników S_Ln-2, ···, SlL· Slo i odłączenie górnych okładek kondensatorów cm, . ·, C1, Co od szyny L oraz przełączenie przełączników S_Gn-2, . ·, Sg1, Sgo i połączenie dolnych okładek kondensatorów cm, C1, Co ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_I powoduje włączenie pierwszego źródła prądowego J. Jednocześnie moduł CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan nieaktywny, przypisuje wszystkim bitom óm, óm, ..., bu bo słowa cyfrowego wartość początkową zero oraz przypisuje kondensatorowi cm o największej pojemności w zespole A funkcję kondensatora gromadzącego ładunek C_x, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck modułu sterującego CM, poprzez wpisanie do tego rejestru wartości indeksu kondensatora cm (Fig. 3). Ładunek elektryczny dostarczany za pomocą pierwszego źródła prądowego I jest gromadzony początkowo w kondensatorze cm zespołu A, który jako jedyny jest wówczas połączony z drugim biegunem źródła prądowego l poprzez szynę L oraz zamknięty łącznik S_Ln-1. Gromadzenie ładunku w kondensatorze C powoduje stopniowy wzrost panującego na nim napięcia U., które jest porównywane przez komparator K2 z napięciem odniesienia Ul o ustalonej wielkości. Gdy w trakcie interwału czasu napięcie U_x na kondensatorze C_x osiągnie wielkość napięcia odniesienia Ul, wówczas moduł sterujący CM, na podstawie sygnału wyjściowego komparatora K2, przypisuje wartość jeden bitowi b_x słowa cyfrowego na wyjściu cyfrowym B układu, a także przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia J_x, powoduje otwarcie łącznika S_lX i odłączenie górnej okładki naładowanego kondensatora C_x od szyny L oraz jednoczesne przełączenie przełącznika S_G i połączenie dolnej okładki kondensatora C ze źródłem napięcia pomocniczego Uh. Następnie moduł CM przypisuje funkcję kondensatora gromadzącego ładunek C_x następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję bezpośrednio wcześniej, poprzez zmniejszenie o jeden zawartości rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck, po czym przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia J_x, powoduje zamknięcie łącznika S_lX i połączenie górnej okładki kondensatora C. poprzez szynę L z drugim biegunem źródła prądowego J oraz jednoczesne przełączenie przełącznika S_G i połączenie dolnej okładki kondensatora C. z masą układu. Ładunek elektryczny dostarczany za pomocą źródła prądowego J jest wówczas gromadzony w kolejnym kondensatorze C., jedynym połączonym z drugim biegunem źródła prądowego J poprzez szynę L i zamknięty łącznik S__:. (Fig. 4). W trakcie interwału czasu po każdym osiągnięciu wielkości napięcia odniesienia Ul przez napięcie U_x narastające na kondensatorze C. sygnalizowanym modułowi steruPL 220 241 B1 jącemu CM przez komparator K2, cykl jest powtarzany za każdym razem z udziałem kolejnego kondensatora zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, w którym gromadzono ładunek bezpośrednio wcześniej.

Gdy podczas gromadzenia ładunku w kondensatorze C_x moduł sterujący CM wykryje koniec interwału czasu sygnalizowany na wejściu InT układu, wówczas moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_I wyłączenie pierwszego źródła prądowego I, przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia l_x powoduje otwarcie łącznika Slx i odłączenie górnej okładki kondensatora C od szyny L oraz jednoczesne przełączenie przełącznika Sgx i połączenie dolnej okładki kondensatora C ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Dm powoduje otwarcie łącznika S_Hn-i i odłączenie górnej okładki kondensatora cm od szyny H. Jednocześnie moduł sterujący CM kondensatorowi C*, będącemu ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek elektryczny przypisuje funkcję kondensatora źródłowego C,, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego C, modułu CM, poprzez wpisanie do tego rejestru aktualnej zawartości rejestru kondensatora docelowego Ck modułu CM, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D, powoduje zamknięcie łącznika S_ i połączenie górnej okładki kondensatora źródłowego C, z szyną H. Kolejnemu kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora źródłowego C, moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora docelowego Ck, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck, zmniejszając o jeden zawartość tego rejestru, po czym moduł CM przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia |k powoduje zamknięcie łącznika Su< i połączenie górnej okładki kondensatora docelowego Ck z szyną L oraz równoczesne przełączenie przełącznika Sgk i połączenie dolnej okładki kondensatora Ck z masą układu. Następnie moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Aj włączenie drugiego źródła prądowego J. Ładunek elektryczny zgromadzony w kondensatorze źródłowym C, jest przenoszony za pomocą drugiego źródła prądowego J poprzez szynę H i szynę L do kondensatora docelowego Ck (Fig. 5), przy czym w trakcie przenoszenia ładunku napięcie U, na kondensatorze źródłowym C, stopniowo maleje i jednocześnie napięcie Uk na kondensatorze docelowym Ck stopniowo rośnie.

W przypadku, gdy podczas przenoszenia ładunku elektrycznego napięcie Uk na aktualnym kondensatorze docelowym Ck osiągnie wielkość napięcia odniesienia Ul, wówczas na podstawie sygnału wyjściowego komparatora K2 moduł sterujący CM przypisuje odpowiedniemu bitowi bk słowa cyfrowego wartość jeden i przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia |k powoduje otwarcie łącznika Su< i odłączenie górnej okładki kondensatora docelowego Ck od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełącznika Sgk i połączenie dolnej okładki kondensatora Ck ze źródłem napięcia pomocniczego Uh. Następnie moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora docelowego Ck następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję bezpośrednio wcześniej, poprzez zmniejszenie o jeden zawartości rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck, po czym przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia ik powoduje zamknięcie łącznika Su< i połączenie górnej okładki nowego kondensatora docelowego Ck z szyną L oraz równoczesne przełączenie przełącznika CGk i połączenie dolnej okładki kondensatora Ck z masą układu.

W przypadku, gdy podczas przenoszenia ładunku elektrycznego napięcie na kondensatorze źródłowym C osiągnie wartość zero, wówczas na podstawie sygnału wyjściowego komparatora K1 moduł sterujący CM przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D,, powoduje otwarcie łącznika S_ i odłączenie górnej okładki kondensatora źródłowego C od szyny H, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Ik powoduje otwarcie łącznika Su< i odłączenie górnej okładki kondensatora docelowego Ck od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełącznika Sgk i połączenie dolnej okładki kondensatora Ck ze źródłem napięcia pomocniczego Uh. Następnie moduł CM przypisuje funkcję kondensatora źródłowego C kondensatorowi, który do tej pory pełnił funkcję kondensatora docelowego Ck poprzez wpisanie aktualnej zawartości rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck do rejestru indeksu kondensatora źródłowego C,, po czym przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D, moduł CM powoduje zamknięcie łącznika Sh, i połączenie górnej okładki nowego kondensatora źródłowego C z szyną H. Następnie moduł sterujący CM zmniejsza o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck i przypisuje funkcję kondensatora docelowego Ck kolejnemu kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję bezpośre dnio wcześniej, po czym przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia moduł sterujący CM powoduje zamknięcie łącznika Su< i połączenie górnej okładki nowego kondensatora docelowego Ck z szyną L

PL 220 241 B1 oraz równoczesne przełączenie przełącznika SGk i połączenie dolnej okładki nowego kondensatora docelowego Ck z masą układu.

W obu przypadkach moduł sterujący CM kontynuuje proces redystrybucji ładunku elektrycznego na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów K1 i K2. Każde pojawienie się stanu aktywnego na wyjściu komparatora K2 powoduje przypisanie funkcji kondensatora docelowego Ck następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję bezpośrednio wcześniej, natomiast każde pojawienie się stanu aktywnego na wyjściu komparatora K1 powoduje przypisanie funkcji kondensatora źródłowego C kondensatorowi zespołu A, który aktualnie pełnił funkcję kondensatora docelowego Ck i jednocześnie przypisanie funkcji kondensatora docelowego Ck następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora pełniącego tę funkcję bezpośrednio wcześniej. Proces redystrybucji ładunku zostaje zakończony w chwili, gdy funkcję kondensatora docelowego Ck przestaje pełnić kondensator Co o najmniejszej pojemności w zespole A. Sytuacja taka występuje, gdy podczas przenoszenia ładunku do kondensatora Co na wyjściu komparatora K1 albo na wyjściu komparatora K2 pojawia się stan aktywny. Gdy stan aktywny pojawia się na wyjściu komparatora K2, moduł sterujący CM przypisuje bitowi bo wartości jeden.

Po zakończeniu procesu redystrybucji ładunku elektrycznego zgromadzonego w kondensatorze C_x, będącym ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek dostarczany za pomocą pierwszego źródła prądowego I oraz określeniu wartości wyjściowego słowa cyfrowego, złożonego z bitów bn-i, bn-2, ..., bi, bo moduł sterujący CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan aktywny oraz powoduje wprowadzenie układu w stan relaksacji poprzez wyłączenie drugiego źródła prądowego J, zamknięcie łączników S_Ln-i, S_Ln-2, ..., Sli, Slo i połączenie górnych okładek wszystkich kondensatorów cm, cm, .... Ci, Co zespołu A z szyną L i równoczesne przełączenie przełączników S_Gn-₁, S_Gn-2, Sgi, Sgo w pozycje łączące dolne okładki wszystkich kondensatorów cm, cm, Ci, Co z masą układu, zamknięcie łącznika pierwszej szyny S_Gan i połączenie szyny L z masą układu, powodując całkowite rozładowanie wszystkich kondensatorów cm, cm, ···, Ci, Co zespołu A, otwarcie łączników S_Hn-2, Shi, Sho zespołu A, a także zamknięcie łącznika S_Hn-i i połączenie szyny H z szyną L i z masą układu (Fig. 2), uniemożliwiając pojawienie się na szynie H potencjału o przypadkowej wielkości.

Działanie innego wariantu układu, według wynalazku, polega na tym, że w czasie utrzymywania układu w stanie relaksacji, moduł sterujący CM powoduje połączenie górnych okładek kondensatora próbkującego C_n i kondensatorów cm, cm, Ci, Co zespołu A z szyną L oraz połączenie dolnych okładek kondensatorów C_n i cm, cm, Ci, Co z masą układu, poprzez zamknięcie odpowiednich łączników (Fig. 6) i przełączenie odpowiednich przełączników, wymuszając całkowite rozładowanie kondensatorów C_n i cm, cm, Ci, Co. Jednocześnie moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D_n zamknięcie łącznika S_H i połączenie szyny H z szyną L i z masą układu, uniemożliwiając pojawienie się na szynie H potencjału o przypadkowej wielkości, a przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść Dni, Dm, ..., Di, Do powoduje otwarcie łączników S_Hn-1, S_Hn-2, ..., Si, So i odłącznie górnych okładek kondensatorów cm, cm, ···, Ci, Co od szyny H.

W chwili wykrycia przez moduł sterujący CM początku interwału czasu sygnalizowanego na wejściu InT układu, moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Dali, otwarcie łącznika Sm i odłączenie szyny L od masy układu, a przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść ^, Im, Ii, Jo powoduje otwarcie łączników S_Ln-i, S_Ln-2, Si, Slo i odłączenie górnych okładek kondensatorów cm, cm, ..., Ci, Co zespołu A od szyny L oraz przełączenie przełączników S_Gn-i, S_Gn-2, ..., Sgi, Sgo i połączenie dolnych okładek kondensatorów cm, cm, ···, Ci, Co ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_I powoduje włączenie pierwszego źródła prądowego J (Fig. 7). Jednocześnie moduł sterujący CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan nieaktywny oraz przypisuje wszystkim bitom £μ, £μ, ., bi, bo słowa cyfrowego wartość początkową zero.

Ładunek elektryczny dostarczany za pomocą źródła prądowego J jest gromadzony w kondensatorze próbkującym C_n, który podczas interwału czasu jest jako jedyny połączony z drugim biegunem źródła prądowego J poprzez szynę L i zamknięty łącznik S^. Gdy moduł sterujący CM wykryje koniec interwału czasu sygnalizowany na wejściu InT układu, wówczas moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_I wyłączenie pierwszego źródła prądowego I, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia J_n powoduje otwarcie łącznika Sm i odłączenie górnej okładki kondensatora próbkującego C_n od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełącznika S_G i połączenie dolnej

PL 220 241 B1 okładki kondensatora C_n ze źródłem napięcia pomocniczego Uh (Fig. 8). Następnie moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora źródłowego C kondensatorowi próbkującemu C_n poprzez wpisanie do rejestru indeksu kondensatora źródłowego C modułu CM wartości indeksu kondensatora próbkującego C_n. Jednocześnie moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora docelowego Ck kondensatorowi Cn-i o największej pojemności w zespole A poprzez wpisanie do rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck modułu CM wartości indeksu kondensatora C^, po czym przy pomocy sygnału sterującego Ik powoduje zamknięcie łącznika Su< i połączenie górnej okładki kondensatora Ck z szyną L oraz równoczesne przełączenie przełącznika Sge i połączenie dolnej okładki kondensatora Ck z masą układu. Następnie moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_i włączenie drugiego źródła prądowego J i rozpoczyna nadzorowanie procesu redystrybucji zgromadzonego ładunku elektrycznego. Proces ten dobiega końca w chwili, gdy funkcję kondensatora docelowego Ck przestaje pełnić kondensator Co o najmniejszej pojemności w zespole A, po czym moduł sterujący CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan aktywny oraz powoduje ponowne wprowadzenie układu w stan relaksacji.

Działanie kolejnego wariantu układu, według wynalazku, polega na tym, że w czasie utrzymywania układu w stanie relaksacji, moduł sterujący CM powoduje połączenie górnych okładek kondensatora próbkującego C_n i kondensatorów C^, Cm, Ci, Co zespołu A z szyną L oraz połączenie dolnych okładek kondensatorów C_n i Cm, C^s, ..., Ci, Co z masą układu poprzez zamknięcie odpowiednich łączników i przełączenie odpowiednich przełączników (Fig. 6), wymuszając całkowite rozładowanie kondensatorów C_n i Cm, C^s, ..., C, Cg. Jednocześnie moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D_n, zamknięcie łącznika Syn i połączenie szyny H z szyną L i z masą układu, uniemożliwiając pojawienie się na szynie H potencjału o przypadkowej wielkości, a przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść Dm, D^, ..., Di, Do powoduje otwarcie łączników Shm, S_Hn-2, ..., Shi, Sho i odłącznie górnych okładek kondensatorów C^, Cm, Ci, Co od szyny H.

W chwili wykrycia przez moduł sterujący CM początku interwału czasu sygnalizowanego na wejściu InT układu, moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia dii, otwarcie łącznika S_Gall i odłączenie szyny L od masy układu, a przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść I^, Im, ·, Ii, Io powoduje otwarcie łączników Si.n-1, S_Ln-2, .... Si, So i odłączenie górnych okładek kondensatorów Cn-i, Cn-2, Ci, Co zespołu A od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełączników

S_Gn-I, S_Gn-2, ·, Sgi, Sgs i połączenie dolnych okładek kondensatorów Cm, Cm, ···, Ci, Co ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_i powoduje włączenie pierwszego źródła prądowego I (Fig. 9). Jednocześnie moduł CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan nieaktywny oraz przypisuje wszystkim bitom óm, óm, ..., bi, bo słowa cyfrowego wartość początkową zero. Ładunek elektryczny dostarczany za pomocą źródła prądowego I jest gromadzony jednocześnie w kondensatorze próbkującym C_n i połączonym z nim równolegle kondensatorze C^ zespołu A, które podczas interwału czasu są połączone jako jedyne z drugim biegunem źródła prądowego I poprzez szynę L i zamknięte łączniki S^, Si__n-i. Gdy moduł sterujący CM wykryje koniec interwału czasu sygnalizowany na wejściu InT układu, wówczas moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_i wyłączenie pierwszego źródła prądowego I, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia I_n powoduje otwarcie łącznika SLn i odłączenie górnej okładki kondensatora próbkującego C_n od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełącznika Sm i połączenie dolnej okładki kondensatora C_n ze źródłem napięcia pomocniczego Uh (Fig. 8). Następnie moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora źródłowego C kondensatorowi próbkującemu C_n poprzez wpisanie do rejestru indeksu kondensatora źródłowego C wartości indeksu kondensatora próbkującego C_n. Jednocześnie moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora docelowego Ck kondensatorowi C^ zespołu A poprzez wpisanie do rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck wartości indeksu kondensatora C^. Następnie moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Aj włączenie drugiego źródła prądowego J i rozpoczyna nadzorowanie procesu redystrybucji zgromadzonego ładunku elektrycznego. Proces ten dobiega końca w chwili, gdy funkcję kondensatora docelowego Ck przestaje pełnić kondensator Co o najmniejszej pojemności w zespole A, po czym moduł sterujący CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan aktywny oraz powoduje ponowne wprowadzenie układu w stan relaksacji.

PL 220 241 B1

Wykaz oznaczeń na rysunku

A		-	zespół kondensatorów
CM		-	moduł sterujący
K1, K2		-	komparatory
I		-	pierwsze źródło prądowe
J		-	drugie źródło prądowe
UL		-	źródło napięcia odniesienia
UH		-	źródło napięcia pomocniczego
UDD		-	źródło napięcia zasilania
InT		-	wejście sygnału interwału czasu
In1, In2		-	wejścia sterujące modułu sterującego
B		-	wyjście cyfrowe modułu sterującego
E		-	zestaw wyjść sterujących modułu sterującego
OutR		-	wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania
L		-	pierwsza szyna
H		-	druga szyna
Cn-1 Cn-2> > C1 C0		-	kondensatory zestawu A
Cn		-	kondensator próbkujący
Cx		-	kondensator, w którym gromadzi się ładunek
Ci		-	kondensator źródłowy
Ck		-	kondensator docelowy
Un-1, Un-2, U1, Uo		-	napięcie na kondensatorach zestawu A
Un		-	napięcie na kondensatorze próbkującym
Ux		-	napięcie na kondensatorze, w którym gromadzi się ładunek
Ui		-	napięcie na kondensatorze źródłowym
Uk		-	napięcie na kondensatorze docelowym
bn-1, bn-2, ., bx, ., b1, b0		-	bity słowa cyfrowego
SLn, SIn-1, SIn-2, ., SLx, .,	SL1, SL0	-	pierwsze łączniki
SHn, SHn-1, SHn-2, ., SHx, .	, SH1, SH0	-	drugie łączniki
SGn, SGn-1, SGn-2, ., SGx, .	, SG1, SG0	-	przełączniki
SGall		-	łącznik pierwszej szyny
Ai, AJ		-	wyjścia sterujące modułu sterującego
In, In-1, In-2, ., Ix, ., I1, I0		-	wyjścia sterujące modułu sterującego
Dn, Dn-1, Dn-2, ., Dx, ., D	1, D0, DGall	-	wyjścia sterujące modułu sterującego.

Zastrzeżenia patentowe

Claims (7)

1. Sposób asynchronicznego przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe polegający na wykrywaniu za pomocą modułu sterującego początku i końca interwału czasu i odwzorowywaniu tego interwału czasu proporcjonalną do niego wielkością ładunku elektrycznego, który dostarcza się podczas tego interwału czasu za pomocą źródła prądowego i gromadzi się w kondensatorach zespołu, przy czym pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego, a gromadzenie ładunku elektrycznego rozpoczyna się od kondensatora o największej pojemności w zespole i realizuje się od początku do końca interwału czasu, wykrywanych za pomocą modułu sterującego albo do momentu, gdy porównywane równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze, w którym gromadzi się ładunek elektryczny jest równe napięciu odniesienia, a w tym przypadku kontynuuje się gromadzenie ładunku w kolejnym kondensatorze zespołu o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, w którym gromadzono ładunek bezpośrednio wcześniej, porównując równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze, w którym aktualnie gromadzi się ładunek z napięciem odniesienia i cykl ten powtarza się, aż do wykrycia za pomocą modułu sterującego końca interwału czasu, a następnie przypisaniu za pomocą modułu sterującego kondensatorowi zespołu, będącemu ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek funkcji konPL 220 241 B1 densatora źródłowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego modułu sterującego, poprzez wpisanie do tego rejestru wartości indeksu tego kondensatora oraz równoczesnemu przypisaniu za pomocą modułu sterującego następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora źródłowego funkcji kondensatora docelowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego modułu sterującego, poprzez wpisanie do tego rejestru zmniejszonej o jeden zawartości rejestru indeksu kondensatora źródłowego i realizowaniu procesu redystrybucji ładunku zgromadzonego w kondensatorze, będącym ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek, przy czym proces ten nadzoruje się za pomocą modułu sterującego na podstawie sygnału wyjściowego pierwszego komparatora, za pomocą którego kontroluje się napięcie na kondensatorze źródłowym oraz sygnału wyjściowego drugiego komparatora, za pomocą którego porównuje się napięcie narastające na kondensatorze docelowym z napięciem odniesienia, a proces redystrybucji ładunku kontynuuje się aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego przez kondensator o najmniejszej pojemności w zespole kontrolowane równocześnie za pomocą pierwszego komparatora napięcie na aktualnym kondensatorze źródłowym jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie narastające na kondensatorze o najmniejszej pojemności w zespole jest równe napięciu odniesienia, przy czym bitom słowa cyfrowego przyporządkowanym kondensatorom zespołu, na których uzyskano napięcie o wielkości napięcia odniesienia przypisuje się za pomocą modułu sterującego wartość jeden, natomiast pozostałym bitom tego słowa przypisuje się wartość zero, znamienny tym, że po wykryciu za pomocą modułu sterującego (CM) końca interwału czasu i po wpisaniu za pomocą modułu sterującego (CM) wartości odpowiednich indeksów do rejestru indeksu kondensatora źródłowego (C,) modułu sterującego (CM) oraz do rejestru indeksu kondensatora docelowego (Ck) modułu sterującego (CM) realizuje się proces redystrybucji ładunku elektrycznego, w trakcie którego, ładunek przenosi się z kondensatora źródłowego (C,) do kondensatora docelowego (Ck) za pomocą drugiego źródła prądowego (J), o wydajności różnej od wydajności pierwszego źródła prądowego (I), a proces redystrybucji ładunku elektrycznego kontynuuje się w znany sposób aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego (Ck) przez kondensator (Co) o najmniejszej pojemności w zespole (A) kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora (K1) napięcie (U,) na aktualnym kondensatorze źródłowym (C,) jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą komparatora (K2) napięcie (Uo) narastające na kondensatorze (Co) jest równe napięciu odniesienia (Ul).

2. Sposób przetwarzania według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego (CM), ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą pierwszego źródła prądowego (I) i gromadzi się w kondensatorze próbkującym (Cn), a po wykryciu za pomocą modułu sterującego (CM) końca tego interwału czasu, za pomocą modułu sterującego (CM) przypisuje się kondensatorowi próbkującemu (C_n) funkcję kondensatora źródłowego (C,), którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego (C,) modułu sterującego (CM), wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora próbkującego (Cn), a kondensatorowi (cm) o największej pojemności w zespole (A) przypisuje się funkcję kondensatora docelowego (Ck), którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego (Ck) modułu sterującego (CM), wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora (C_n-i), a następnie realizuje się proces redystrybucji zgromadzonego ładunku elektrycznego, w trakcie którego ładunek elektryczny przenosi się z kondensatora źródłowego (C,) do kondensatora docelowego (Ck) za pomocą drugiego źródła prądowego (J) o wydajności różnej od wydajności pierwszego źródła prądowego (I), a proces redystrybucji ładunku elektrycznego kontynuuje się w znany sposób aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego (Ck) przez kondensator (Co) o najmniejszej pojemności w zespole (A) kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora (K1) napięcie (Ui) na aktualnym kondensatorze źródłowym (C,) jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą komparatora (K2) napięcie (Uo) narastające na kondensatorze (Co) jest równe napięciu odniesienia (Ul).

3. Sposób przetwarzania według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego (CM), ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą pierwszego źródła prądowego (I) i gromadzi się jednocześnie w kondensatorze (cmi) o największej pojemności w zespole (A) i połączonym z nim równolegle kondensatorze próbkującym (C_n) o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora (cm) zespołu (A), a po wykryciu za pomocą modułu sterującego (CM) końca tego interwału czasu, za pomocą modułu sterującego (CM) przypisuje się kondensatorowi próbkującemu (C_n) funkcję kondensatora źródłowego (C,), którego in16

PL 220 241 B1 deks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego (0,) modułu (CM), wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora próbkującego (0_n), a kondensatorowi (cm) zespołu (A) przypisuje się funkcję kondensatora docelowego (Ck), którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego (Ck) modułu (CM), wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora (cm) zespołu (A), a następnie realizuje się proces redystrybucji zgromadzonego ładunku elektrycznego, w trakcie którego ładunek elektryczny przenosi się z kondensatora źródłowego (c,) do kondensatora docelowego (Ck) za pomocą drugiego źródła prądowego (J) o wydajności różnej od wydajności pierwszego źródła prądowego (I), a proces redystrybucji ładunku elektrycznego kontynuuje się w znany sposób aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego (Ck) przez kondensator (Co) o najmniejszej pojemności w zespole (A) kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora (K1) napięcie (U,) na aktualnym kondensatorze źródłowym (C,) jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą komparatora (K2) napięcie (Uo) narastające na kondensatorze (Co) jest równe napięciu odniesienia (UJ.

4. Układ do asynchronicznego przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe zawierający zespół kondensatorów, którego wejścia sterujące są połączone z zestawem wyjść sterujących modułu sterującego, a moduł sterujący jest wyposażony w wyjście cyfrowe, wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania, wejście sygnału interwału czasu oraz dwa wejścia sterujące, z których pierwsze wejście sterujące jest połączone z wyjściem pierwszego komparatora, którego wejścia są połączone z jedną parą wyjść zespołu kondensatorów, a drugie wejście sterujące modułu sterującego jest połączone z wyjściem drugiego komparatora, którego wejścia są połączone z drugą parą wyjść zespołu kondensatorów, a ponadto do zespołu kondensatorów jest podłączone źródło napięcia zasilania, źródło napięcia pomocniczego i źródło napięcia odniesienia oraz co najmniej jedno sterowane źródło prądowe, którego wejście sterujące jest połączone z odpowiednim wyjściem sterującym modułu sterującego, znamienny tym, że do zespołu kondensatorów (A) jest podłączone drugie sterowane źródło prądowe (J), którego wejście sterujące jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym (Aj) modułu sterującego (CM).

5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że zespół (A) zawiera n kondensatorów (cm, cm, ..., Ci, Co), przy czym pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego, zaś górna okładka kondensatora (cm) o największej pojemności w zespole (A) jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik (S_Ln-1) z pierwszą szyną (L), z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów (cm, ..., Ci, Co) zespołu (A) poprzez otwarte pierwsze łączniki (S_Ln-2, ..., Si, Slo), przy czym górna okładka kondensatora (cm) jest równocześnie połączona poprzez zamknięty drugi łącznik (S_Hn-1) z drugą szyną (H), z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów (cm, ..., Ci, Co) zespołu (A) poprzez otwarte drugie łączniki (S_Hn-2, Shi, ..., Sho), a dolna okładka kondensatora (cm) jest połączona z masą układu poprzez przełącznik (S_Gn-1), którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy przełącznika (S_Gn-1) jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego (Uh) i równocześnie z wejściem nieodwracającym pierwszego komparatora (K1), a dolne okładki pozostałych kondensatorów (cm, ..., C1, Co) zespołu (A) są połączone ze źródłem napięcia pomocniczego (Uh) poprzez przełączniki (S_Gn-2, ..., Sg1, Sgo), których styki ruchome są zwarte z ich drugimi stykami nieruchomymi, zaś pierwsze styki nieruchome przełączników (S_Gn-2, ..., Sg1, Sgo) są połączone z masą układu, natomiast szyna (L) jest połączona z masą układu poprzez otwarty łącznik pierwszej szyny (S_Gall) oraz z wejściem nieodwracającym drugiego komparatora (K2), którego wejście odwracające jest połączone ze źródłem napięcia odniesienia (Ul), zaś szyna (H) jest połączona z wejściem odwracającym komparatora (K1), ponadto wejścia sterujące łączników (S_Ln-1, S_Ln-2, ..., Sl1, Slo) i przełączników (S_Gn-1, S_Gn-2, ..., S^, Sgo) zespołu (A) są ze sobą sprzężone i są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi (Im, Im, ..., l·, Io) zestawu (E) modułu (CM), a wejścia sterujące drugich łączników (S_Hn-1, S_Hn-2, ..., Sm, Sho) oraz łącznika pierwszej szyny (S_Gall) są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi (Dm, Del2, ..., D1, Do) i (Dali) zestawu wyjść sterujących (E) modułu (CM), natomiast jeden biegun pierwszego źródła prądowego (I) jest połączony ze źródłem napięcia zasilającego (Udd), a drugi biegun pierwszego źródła prądowego (I) jest połączony z pierwszą szyną (L), z którą jest połączony również drugi biegun drugiego źródła prądowego (J), a pierwszy biegun drugiego źródła prądowego (J) jest połączony z drugą szyną (H), zaś wejście sterujące pierwszego źródła prądowego (I) jest połączone z wyjściem sterującym (A,) modułu sterującego (CM), a wejście sterujące drugiego źródła prądowego (J) jest połączone z wyjściem sterującym (Aj) modułu sterującego (CM).

PL 220 241 B1

6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że do zespołu (A) jest dołączony kondensator próbkujący (Cn), przy czym górna okładka kondensatora (C_n) jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik (S_n) z pierwszą szyną (L) i równocześnie poprzez zamknięty drugi łącznik (Sn) z drugą szyną (H), natomiast dolna okładka kondensatora (C_n) jest połączona z masą układu poprzez przełącznik (Sgn), którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy przełącznika (SGn) jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego (Uh), zaś wejścia sterujące pierwszego łącznika (S_n) i przełącznika (SGn) są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym (I_n) modułu sterującego (CM), natomiast wejście sterujące drugiego łącznika (Sun) jest połączone z wyjściem sterującym (D_n) modułu (CM), a jednocześnie górna okładka kondensatora (cm) o największej pojemności w zespole (A) jest połączona poprzez otwarty pierwszy łącznik (S_Ln-1) z szyną (_) oraz poprzez otwarty drugi łącznik (S_Hn-1) z szyną (H), natomiast dolna okładka kondensatora (cm) jest połączona ze źródłem napięcia pomocniczego (Uh) poprzez przełącznik (S_Gn-1), którego styk ruchomy jest zwarty z jego drugim stykiem nieruchomym, zaś pierwszy styk nieruchomy przełącznika (S_Gn-1) jest połączony z masą układu.

7. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że do zespołu (A) jest dołączony kondensator próbkujący (C_n) o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora (cm) o największej pojemności w zespole (A), przy czym kondensator próbkujący (C_n) jest połączony równolegle z kondensatorem (Cni) zespołu (A) poprzez pierwszą szynę (L) oraz masę układu tak, że górna okładka kondensatora (C_n) jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik (S_n) z szyną (_), a dolna okładka kondensatora (C_n) jest połączona z masą układu poprzez przełącznik (Sn), którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy przełącznika (Sn) jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego (Uh), a ponadto górna okładka kondensatora próbkującego (C_n) jest połączona równocześnie poprzez zamknięty drugi łącznik (Sn) z drugą szyną (H), natomiast wejścia sterujące łącznika (Si_n) i przełącznika (Sn) są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym (I_n) modułu (CM), a wejście sterujące drugiego łącznika (Shh) jest połączone z wyjściem sterującym (D_n) modułu (CM), a jednocześnie górna okładka kondensatora (cm) o największej pojemności w zespole (A) jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik (S__n-1) z szyną (L) oraz poprzez otwarty drugi łącznik (S_Hn-1) z szyną (H), natomiast dolna okładka kondensatora (cm) jest połączona z masą układu poprzez przełącznik (S_Gn-1), którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy przełącznika (S_Gn-1) jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego (Uh).