PL220575B1

PL220575B1 - Sposób i układ do przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe

Info

Publication number: PL220575B1
Application number: PL391418A
Authority: PL
Inventors: Dariusz Kościelnik; Marek Miśkowicz
Original assignee: Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanisława Staszica W Krakowie
Priority date: 2010-06-05
Filing date: 2010-06-05
Publication date: 2015-11-30
Also published as: PL391418A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do 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-384 548 sposób przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe polega na zliczaniu za pomocą licznika okresów zegara wzorcowego w czasie trwania impulsu prostokątnego, którego przednie i tylne zbocza wyznaczają początek i koniec przetwarzanego interwału czasu. Zliczona liczba okresów zegara wzorcowego, odpowiadająca różnicy pomiędzy końcowym i początkowym stanem licznika, reprezentuje przetwarzany interwał czasu.

Znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr P-384 548 układ do przetwarzania sygnałów analogowych na sygnały cyfrowe z asynchroniczną modulacją Sigma-Delta, w którego skład wchodzi układ przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe, zawiera licznik, którego wejście programujące jego stan początkowy jest połączone z układem zadawania, a wejście zliczające jest połączone z wyjściem zegara wzorcowego, które jest połączone również z jednym wejściem modułu sterowania. Drugie wejście modułu sterowania jest połączone z wyjściem asynchronicznego modulatora Sigma-Delta, do wejścia którego jest doprowadzony przetwarzany sygnał analogowy. Natomiast wyjście licznika jest połączone z buforem pośrednim, którego wyjście jest połączone z buforem nadawczym, zaś wyjście bufora nadawczego stanowi wyjście układu. Wyjścia modułu sterowania są połączone z wejściami sterującymi odpowiednio bufora pośredniego, bufora nadawczego oraz z wejściem licznika sterującym wpisywaniem jego stanu początkowego.

Sposób, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że interwał czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego, odwzorowuje się proporcjonalną do tego interwału czasu wielkością ładunku elektrycznego, który dostarcza się podczas tego interwału czasu za pomocą źródła prądowego i gromadzi się w zespole kondensatorów, przy czym pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego. 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 o największej pojemności w zespole jest równe napięciu odniesienia. 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. Cykl ten powtarza się aż do wykrycia za pomocą modułu sterującego końca interwału czasu, po czym kondensatorowi zespołu, będącemu ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek przypisuje się za pomocą modułu sterującego funkcję kondensatora źródłowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego modułu sterującego, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora będącego ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek. Jednocześnie następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora źródłowego, przypisuje się za pomocą modułu sterującego funkcję kondensatora docelowego, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego modułu sterującego, wpisując do tego rejestru zmniejszoną o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora źródłowego. Następnie ładunek elektryczny zgromadzony w kondensatorze źródłowym przenosi się za pomocą źródła prądowego do kondensatora docelowego i równocześnie za pomocą drugiego komparatora porównuje się napięcie narastające na kondensatorze docelowym z napięciem odniesienia oraz kontroluje się za pomocą pierwszego komparatora napięcie na kondensatorze źródłowym. Gdy w trakcie przenoszenia ładunku napięcie kontrolowane za pomocą pierwszego komparatora na kondensatorze źródłowym jest równe zero, wówczas na podstawie sygnału wyjściowego tego komparatora za pomocą modułu sterującego aktualnemu kondensatorowi docelowemu przypisuje się funkcję kondensatora źródłowego, wpisując do rejestru indeksu kondensatora źródłowego modułu sterującego aktualną zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego tego modułu, a funkcję kondensatora docelowego przypisuje się kolejnemu kondensatorowi zespołu o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję bezpośrednio wcześniej, zmniejszając o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego i kontynuuje się przenoszenie ładunku za pomocą źródła prądowego z nowego kondensatora źródłowego do noPL 220 575 B1 wego kondensatora docelowego. Gdy w trakcie przenoszenia ładunku z kondensatora źródłowego do kondensatora docelowego porównywane równocześnie za pomocą drugiego komparatora napięcie na kondensatorze docelowym jest równe napięciu odniesienia, wówczas na podstawie sygnału wyjściowego drugiego komparatora funkcję kondensatora docelowego przypisuje się za pomocą modułu sterującego kolejnemu kondensatorowi zespołu o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję bezpośrednio wcześniej, zmniejszając o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego i kontynuuje się przenoszenie ładunku z aktualnego kondensatora źródłowego do nowego kondensatora docelowego. Proces ten nadal nadzoruje się za pomocą modułu sterującego na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów 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 wartości napięcia odniesienia przypisuje się za pomocą modułu sterującego wartość jeden, a pozostałym bitom przypisuje się wartość zero.

W innej wersji sposobu, według wynalazku, podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego, ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą źródła prądowego i gromadzi się w kondensatorze próbkującym, a po wykryciu za pomocą modułu sterującego końca tego interwału czasu przypisuje się kondensatorowi próbkującemu za pomocą modułu sterującego 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. Następnie proces przenoszenia ładunku elektrycznego za pomocą źródła prądowego z kondensatora źródłowego do kondensatora docelowego realizuje się na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów 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 kolejnej wersji sposobu, podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego, ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą 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. Następnie 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 zespołu 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. Następnie proces przenoszenia ładunku elektrycznego za pomocą źródła prądowego z kondensatora źródłowego do kondensatora docelowego realizuje się na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów 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 układ sterowania wyposażony w wyjście cyfrowe charakteryzuje się tym, że zawiera 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 sterują4

PL 220 575 B1 ce 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 zespołu o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego, przy czym każdemu kondensatorowi zespołu jest przyporządkowany odpowiedni bit wyjścia cyfrowego modułu sterującego. 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 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 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 kolejnego łącznika 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, natomiast wejście sterujące źródła prądowego jest połączone z kolejnym wyjściem sterującym modułu sterującego, a wejście sterujące kolejnego przełącznika jest połączone z następnym wyjściem sterującym modułu sterującego.

W innej wersji 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 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 drugim wyjściem sterującym modułu. 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 kolejnej wersji 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 otwarty 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 drugim wyjściem sterującym modułu sterującego.

PL 220 575 B1

Sposób i układ do przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe, według wynalazku, cechuje prostota. Ponadto, wykorzystywanie sygnałów wyjściowych komparatorów do wskazywania momentów dokonywania odpowiednich przełączeń w układzie po osiągnięciu przez układ kolejnego stanu, umożliwia wyeliminowanie zewnętrznego źródła sygnału taktującego, będącego dodatkowym odbiornikiem znacznych ilości energii, a tym samym powoduje istotne zmniejszenie zużycia energii elektrycznej przez układ przetwarzania.

Proces przetwarzania, według wynalazku, umożliwia także osiągnięcie tej samej rozdzielczości otrzymywanych wyników przy jednoczesnym wielokrotnym zmniejszeniu liczby dokonywanych przełączeń w stosunku do znanych rozwiązań, w których stosuje się zliczanie okresów zegara wzorcowego. W związku z tym, że ilość energii niezbędnej do zrealizowania przetwarzania jest proporcjonalna do liczby wykonywanych w tym celu przełączeń, to rozwiązanie, według wynalazku, umożliwiają radykalne ograniczenie ilości energii zużywanej przez układ przetwarzania.

Zastosowanie dodatkowego kondensatora próbkującego do gromadzenia ładunku elektrycznego umożliwia uproszczenie sposobu sterowania pracą układu. Gromadzenie ładunku jednocześnie w dodatkowym kondensatorze próbkującym i jednocześnie w kondensatorze o największej pojemności w zespole umożliwia natomiast dwukrotne zmniejszenie wymaganej pojemności kondensatora próbkującego przy zachowaniu tej samej maksymalnej wielkości napięcia, jaka będzie osiągana na kondensatorze próbkującym, a także skrócenie czasu przenoszenia ładunku elektrycznego zgromadzonego w kondensatorze próbkującym do kolejnych kondensatorów układu.

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 Cy. zespołu,

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

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

Fig. 6 - schemat innej wersji układu z kondensatorem próbkującym w stanie relaksacji,

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

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

Fig. 9 - schemat kolejnej wersji układu po wykryciu początku interwału czasu w chwili rozpoczęcia gromadzenia ładunku elektrycznego jednocześnie w kondensatorze próbkującym C_n i w kondensatorze Cy, 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 źródła prądowego I i gromadzi się w zespole A kondensatorów Cy, Cy, ..., C, Ca, przy czym pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego. Gromadzenie ładunku elektrycznego rozpoczyna się od kondensatora Cy 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 Cy narastające na kondensatorze Cny 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 odniesienia C. Cykl ten powtarza się aż do wykrycia za pomocą modułu sterującego CM końca interwału czasu, po czym kondensatorowi C zespołu A, będącemu ostatnim kondensatorem, w którym gromadzono ładunek przypisuje się za pomocą modułu sterującego CM funkcję kondensatora źródłowego C którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego £ modułu CM, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora C oraz następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora źródłowego C przypisuje się za

PL 220 575 B1 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_i. Następnie ładunek elektryczny zgromadzony w kondensatorze źródłowym C przenosi się za pomocą źródła prądowego I do kondensatora docelowego Ck 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_i. 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 bezpośrednio wcześniej, zmniejszając o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck i kontynuuje się przenoszenie ładunku za pomocą źródła prądowego I 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 wcześniej, zmniejszając o jeden zawartość rejestru indeksu kondens atora docelowego Ck i kontynuuje się przenoszenie ładunku z kondensatora źródłowego C do nowego kondensatora docelowego Ck. Proces ten 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 C0 o najmniejszej pojemności w zespole A kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora K1 napięcie Ul na aktualnym kondensatorze źródłowym C jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą komparatora K2 napięcie U0 narastające na kondensatorze C0 jest równe napięciu odniesienia Ul, a bitom ba, bn-2, ···, b, b słowa cyfrowego przyporządkowanym kondensatorom Ca, C-2, ..., C1, C zespołu A, na których uzyskano napięcie o wartości napięcia odniesienia U_L przypisuje się za pomocą modułu sterującego CM wartość jeden, zaś pozostałym bitom przypisuje się wartość zero.

W innej wersji sposobu, według wynalazku, podczas interwału czasu, którego początek i koniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego CM ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą 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 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 C, którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora docelowego C modułu sterującego CM, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondensatora Cna. Następnie proces przenoszenia ładunku elektrycznego za pomocą źródła prądowego I z kondensatora źródłowego C do kondensatora docelowego C realizuje się na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów K1 i K2 aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego C przez kondensator C o najmniejszej pojemności w zespole A kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora K1 napięcie U_i na aktualnym kondensatorze źródłowym C jest równe zero albo porównywane równocześnie za pomocą komparatora K2 napięcie U0 narastające na kondensatorze C jest równe napięciu odniesienia Ul.

W kolejnej wersji sposobu, według wynalazku, podczas interwału czasu, którego początek i k oniec wykrywa się za pomocą modułu sterującego CM, ładunek elektryczny dostarcza się za pomocą źródła prądowego I i gromadzi się jednocześnie w kondensatorze Cna o największej pojemności w zespole A i połączonym z nim równolegle kondensatorze próbkującym C_n o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora Cna zespołu A. Po wykryciu za pomocą modułu sterującego CM końca tego interwału czasu, za pomocą modułu sterującego CM przypisuje się kondensatorowi próbkującemu C funkcję kondensatora źródłowego C którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego C modułu CM, wpisując do tego rejestru wartość indeksu kondenPL 220 575 B1 satora 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. Proces przenoszenia ładunku elektrycznego za pomocą źródła prądowego I z kondensatora źródłowego C do kondensatora docelowego Ck kontynuuje się 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_i 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.

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 In2. 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 źródło napięcia zasilania Udd, źródło napięcia pomocniczego Uh i źródło napięcia odniesienia Ul oraz sterowane źródło prądowe I, którego wejście sterujące jest połączone z wyjściem sterującym A_I modułu CM. Zespół A zawiera n kondensatorów cm, cm, .... C1, co, a pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego, przy czym każdemu kondensatorowi cm, cm, C1, co zespołu A jest przyporządkowany odpowiedni bit óm, S2, ·, ba. bo wyjścia cyfrowego B modułu sterującego CM. Górna okładka kondensatora cm o największej pojemności w zespole A jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik Slm z pierwszą szyną L, z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów Cn-2, C1, Co zespołu A poprzez otwarte pierwsze łączniki S_Ln-2, S1, Slo, przy czym górna okładka kondensatora cm jest równocześnie połączona poprzez zamknięty drugi łącznik Shm z drugą szyną H, z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów cm, S, Co zespołu A poprzez otwarte drugie łączniki S_Hn-2, Sh1, Sho· 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. Dolne okładki pozostałych kondensatorów cm, S, 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, Sa, Sgo 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 K1. Ponadto wejścia sterujące pierwszych łączników S_Ln-1, Slm, ·, Su, Slo i przełączników S_Gn-1, S_Gn-2, Sa, Sgo zespołu A są ze sobą sprzężone i są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi Im, Im, ..., I1, Io zestawu wyjść sterujących E modułu CM, a wejścia sterujące drugich łączników S_Hn-1, S_Hn-2, Cm, Sho oraz łącznika S_GaN są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi Dm, Dm, D1, Do i Dai zestawu wyjść sterujących E modułu sterującego CM. Natomiast jeden biegun źródła prądowego I jest połączony ze źródłem napięcia zasilającego Udd poprzez przełącznik prądu S_I, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy przełącznika prądu S_I jest połączony z drugą szyną H, a drugi biegun źródła prądowego I jest połączony z pierwszą szyną L, zaś wejście sterujące źródła prądowego I jest połączone z wyjściem sterującym A_I modułu CM, a wejście sterujące przełącznika prądu S_I jest połączone z wyjściem sterującym As modułu CM.

W innej wersji 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 Sm z pierwszą szyną L i równocześnie poprzez otwarty drugi łącznik Sr z drugą szyną H. Dolna okładka kondensatora próbkującego C_n jest połączona z masą układu poprzez przełącznik Sgb, którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomy przełącznika CG_n jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś wejścia sterujące łącznika Sn, i przełącznika CG_n są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym I_n modułu sterującego CM,

PL 220 575 B1 natomiast wejście sterujące drugiego łącznika Sm jest połączone z wyjściem sterującym D_n modułu CM. Jednocześnie górna okładka kondensatora C_n-i o największej pojemności w zespole A jest połączona poprzez otwarty pierwszy łącznik S_Ln-1 z pierwszą szyną L oraz poprzez zamknięty drugi łącznik S_Hn-1 z drugą szyną H, natomiast jego dolna okładka 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.

W kolejnej wersji 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 łącznik SLn z szyną L, a jego dolna okładka jest połączona z masą układu poprzez przełącznik Sgq. którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy przełącznika S_Gn jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego Uh. Ponadto górna okładka kondensatora próbkującego C_n jest połączona równocześnie poprzez otwarty drugi łącznik S_H z drugą szyną H, natomiast wejścia sterujące łącznika Slą i przełącznika S_G są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym J_n modułu sterującego CM, a wejście sterujące drugiego łącznika S_H jest połączone z wyjściem sterującym D_n modułu CM.

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, li, Jo zamknięcie łączników S_Ln-1, Slm, ···, Slj.· Slo i połączenie górnych okładek wszystkich kondensatorów D, cm, Ci, Co zespołu A z szyną L oraz przełączenie przełączników S_Gn-1, S_Gn-2, Sgi, Sm i połączenie dolnych okładek kondensatorów Dy D, Ci, Co z masą układu, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Daii, powoduje zamknięcie łącznika pierwszej szyny S_Gall i połączenie szyny L z masą układu, wymuszając całkowite rozładowanie kondensatorów Dy D2, ..., Cy, Co zespołu A. Następnie moduł CM powoduje przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Dm 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 Dm, ..., Dy Do otwarcie łączników S_Hn-2, ..., D, Sho, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_I powoduje wyłączenie źródła prądowego l, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia As powoduje przełączenie przełącznika prądu S_I i połączenie pierwszego bieguna źródła prądowego J ze źródłem napięcia zasilania Udd (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 Daii otwarcie łącznika S_Gan i odłączenie szyny L od masy układu, a przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść J^, ..., Jy Jo powoduje otwarcie łączników S_Ln-2, ..., Sl1, S_ i odłączenie górnych okładek kondensatorów D, ..., C1, Co od szyny L oraz przełączenie przełączników S_Gn-2, ..., Sg1, Sgo i połączenie dolnych okładek kondensatorów cm, ..., Cy Co ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_I powoduje włączenie źródła prądowego J. Jednocześnie moduł CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan nieaktywny, przypisuje wszystkim bitom b^, bn-2, ..., ba.. bo słowa wyjściowego 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 źródła prądowego J jest gromadzony początkowo w kondensatorze cm zespołu A, który jako jedyny jest wówczas połączony z drugim biegunem źródła prądowego J poprzez szynę L oraz zamknięty łącznik S_Ln-1. Gromadzenie ładunku w kondensatorze C_x powoduje stopniowy wzrost panującego na nim napięcia U_x, 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__x i odłączenie górnej okładki naładowanego kondensatora C_x od szyny L oraz jednoczesne przełączenie przełącznika Sg_x i połączenie dolnej okładki kondensatora C_x 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 konPL 220 575 B1 densatora, który pełnił tę funkcję bezpośrednio wcześniej, poprzez zmniejszenie o jeden zawartości rejestru indeksu kondensatora docelowego Ck, po czym przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia I_x, powoduje zamknięcie łącznika Sl_x i połączenie górnej okładki kondensatora C_x poprzez szynę L z drugim biegunem źródła prądowego I oraz jednoczesne przełączenie przełącznika Sgx i połączenie dolnej okładki kondensatora C_x z masą układu. Ładunek elektryczny dostarczany za pomocą źródła prądowego I jest wówczas gromadzony w kolejnym kondensatorze C_x, jedynym połączonym z drugim biegunem źródła prądowego I poprzez szynę L i zamknięty łącznik Sl_x (Fig. 4). W trakcie interwału czasu po każdym osiągnięciu wielkości napięcia odniesienia Ul przez napięcie U* narastające na kondensatorze Οχ, sygnalizowanym modułowi sterującemu CM przez komparator K2, cykl jest powtarzany za każdym razem z udziałem kolejnego kondensatora zespołu A o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora, który pełnił tę funkcję 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 I_xotwarcie łącznika Sy i odłączenie górnej okładki kondensatora C_x od szyny L oraz jednoczesne przełączenie przełącznika Sgx i połączenie dolnej okładki kondensatora C_x ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Dm powoduje otwarcie łącznika C_Hn-1 i odłączenie górnej okładki kondensatora Cny od szyny H. Następnie moduł sterujący CM przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia As powoduje przełączenie przełącznika prądu C_I i połączenie pierwszego bieguna źródła prądowego I z szyną H. Jednocześnie moduł sterujący CM kondensatorowi C_x, 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 C_ 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 Ik powoduje zamknięcie łącznika CLk i połączenie górnej okładki kondensatora docelowego Ck z szyną L oraz równoczesne przełączenie przełącznika CGk i połączenie dolnej okładki kondensatora Ck z masą układu. Za pomocą źródła prądowego I ładunek elektryczny zgromadzony w kondensatorze źródłowym C, jest przenoszony 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 wyjściowego wartość jeden i przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Ik powoduje otwarcie łącznika CLk i odłączenie górnej okładki kondensatora docelowego Ck od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełącznika cm 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 CLk i połączenie górnej okładki nowego kondensatora docelowego Ck z szyną L oraz równoczesne przełączenie przełącznika cm 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 Ki moduł sterujący CM przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D,, powoduje otwarcie łącznika C_ i odłączenie górnej okładki kondensatora źródłowego C, od szyny H, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Ik powoduje otwarcie łącznika CLk i odłączenie górnej okładki kondensatora docelowego Ck od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełącznika cm 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

PL 220 575 B1 kondensatora źródłowego C_i, po czym przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D_i moduł CM powoduje zamknięcie łącznika Shi i połączenie górnej okładki nowego kondensatora źródłowego C_iz 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 Ik moduł sterujący CM powoduje zamknięcie łącznika Ck i połączenie górnej okładki nowego kondensatora docelowego Ck z szyną L oraz równoczesne przełączenie przełącznika Sge 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_i 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 Ca o najmniejszej pojemności w zespole A. Sytuacja taka występuje, gdy podczas przenoszenia ładunku do kondensatora Ca 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 ba wartości jeden.

Po zakończeniu redystrybucji ładunku elektrycznego dostarczonego za pomocą źródła prądowego I podczas interwału czasu i zgromadzonego w zespole A oraz określeniu wartości wyjściowego słowa cyfrowego, złożonego z bitów óm, bn-2, .... bi, ba moduł sterujący CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan aktywny oraz powoduje wprowadzenie układu w stan relaksacji poprzez wyłączenie źródła prądowego I, przełączenie przełącznika prądu Sj i połączenie pierwszego bieguna źródła prądowego I ze źródłem napięcia zasilania Udd, zamknięcie łączników SjLn-1, S_Ln-2,..., Sli, Slo i połączenie górnych okładek wszystkich kondensatorów Cu, C_n-2, ·, Ci, Co zespołu A z szyną L i równoczesne przełączenie przełączników S_Gn-1, S_Gn-2, ..., Ci Sgo w pozycje łączące dolne okładki wszystkich kondensatorów cm, cm, ·, Ci, Ca z masą układu, zamknięcie łącznika pierwszej szyny S_Gall i połączenie szyny L z masą układu, powodując całkowite rozładowanie wszystkich kondensatorów Cu, C^· ·, Ci, C0 zespołu A otwarcie łączników S_Hn-2, ..., Shi, Sho zespołu A, a także zamknięcie łącznika S_Hn-1 i połączenie szyny H z szyną L i z masą układu (Fig. 2), uniemożliwiając pojawienie się na szynie H potencjału o przypadkowej wielkości.

Działanie innej wersji 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, Ca zespołu A z szyną L oraz połączenie dolnych okładek kondensatorów C i cm, cm, ·, Ci, C0 z masą układu, poprzez zamknięcie odpowiednich łączników (Fig. 6) i przełączenie odpowiednich przełączników, wymuszając całkowite rozładowanie kondensatorów C_n i cm, cm, ·, Ci, Ca. 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 Im, Im, ·, Ii, Io powoduje otwarcie łączników S_Ln-i, S_Ln-2, ..., Ci Slo i odłączenie górnych okładek kondensatorów cm, cm, ..., Ci, Ca zespołu A od szyny L oraz przełączenie przełączników S_Gn-i, S_Gn-2, ..., Sgj., cm i połączenie dolnych okładek kondensatorów Cu, cm, ..., Ci, Ca ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A powoduje włączenie źródła prądowego I (Fig. 7). Jednocześnie moduł sterujący CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan nieaktywny oraz przypisuje wszystkim bitom bni, bn-2, ·, bi, ba słowa wyjściowego wartość początkową zero. Ładunek elektryczny dostarczany za pomocą źródła prądowego I jest gromadzony w kondensatorze próbkującym C, który podczas interwału czasu jest jako jedyny połączony z drugim biegunem źródła prądowego I poprzez szynę L i zamknięty łącznik Cn. Gdy moduł sterujący CM wykryje koniec interwału czasu sygnalizowany na wejściu InT układu, wówczas moduł CM przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia I_n powoduje otwarcie łącznika S_- i odłączenie górnej okładki kondensatora próbkującego C od szyny L oraz rówPL 220 575 B1 noczesne przełączenie przełącznika CGn i połączenie dolnej okładki kondensatora C_n ze źródłem napięcia pomocniczego C, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia Dy powoduje otwarcie łącznika C_Hn-1 i odłączenie górnej okładki kondensatora Cy zespołu A od szyny H (Fig. 8). Następnie moduł sterujący CM przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia As powoduje przełączenie przełącznika prądu Si i połączenie pierwszego bieguna źródła prądowego I z szyną H. Jednocześnie 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 oraz przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D powoduje zamknięcie łącznika S_ i połączenie górnej okładki kondensatora źródłowego C z szyną H. Następnie moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora docelowego C kondensatorowi Cy o największej pojemności w zespole A poprzez wpisanie do rejestru indeksu kondensatora docelowego C modułu CM wartości indeksu kondensatora Cy, po czym przy pomocy sygnału sterującego Ik powoduje zamknięcie łącznika Sj_k i połączenie górnej okładki kondensatora C z szyną L oraz równoczesne przełączenie przełącznika CGk i połączenie dolnej okładki kondensatora C_k z masą układu. Moduł sterujący CM rozpoczyna nadzorowanie procesu redystrybucji ładunku, który dobiega końca w chwili, gdy funkcję kondensatora docelowego C przestaje pełnić kondensator C 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 kolejnej wersji 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 Cy, Cy, ..., C, C zespołu A z szyną L oraz połączenie dolnych okładek kondensatorów C_n i Cy, Cy, ..., C, co z masą układu poprzez zamknięcie odpowiednich łączników i przełączenie odpowiednich przełączników (Fig. 6), wymuszając całkowite rozładowanie kondensatorów C_n i Cy, Cy, ..., C, Co. 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_all, otwarcie łącznika SGaii i odłączenie szyny L od masy układu, a przy pomocy sygnałów sterujących z wyjść J^, ..., I., Io powoduje otwarcie łączników S_Ln-2, ..., Sl., Slo i odłączenie górnych okładek kondensatorów Cy, ..., C, C_o zespołu A od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełączników S_Gn-2, ..., Sgi, S_Go i połączenie dolnych okładek kondensatorów Cy, ..., C, C ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia A_I powoduje włączenie źródła prądowego I (Fig. 9). Jednocześnie moduł CM wprowadza wyjście sygnału zakończenia procesu przetwarzania OutR w stan nieaktywny oraz przypisuje wszystkim bitom b_ny, bn-2, ..., bi, b0 słowa wyjściowego 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 Cy zespołu A, które podczas interwału czasu są połączone jako jedyne z drugim biegunem źródła prądowego I poprzez szynę L i zamknięte łączniki Cn, i Slm . Gdy moduł sterujący CM wykryje koniec interwału czasu sygnalizowany na wejściu InT układu, wówczas moduł CM przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia I_n powoduje otwarcie łącznika Su i odłączenie górnej okładki kondensatora próbkującego C_n od szyny L oraz równoczesne przełączenie przełącznika S_Gi połączenie dolnej okładki kondensatora C_n ze źródłem napięcia pomocniczego Uh, zaś przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D_ny powoduje otwarcie łącznika S_Hn-1 i odłączenie górnej okładki kondensatora Cg od szyny H (Fig. 8). Następnie moduł sterujący CM przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia As powoduje przełączenie przełącznika prądu S_I i połączenie pierwszego bieguna źródła prądowego I z szyną H. Jednocześnie moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora źródłowego Ci kondensatorowi próbkującemu C_n poprzez wpisanie do rejestru indeksu kondensatora źródłowego Ci wartości indeksu kondensatora próbkującego C_n, a przy pomocy sygnału sterującego z wyjścia D powoduje zamknięcie łącznika S_ i połączenie górnej okładki kondensatora źródłowego C z szyną H. Następnie moduł sterujący CM przypisuje funkcję kondensatora docelowego C kondensatorowi Cy zespołu A poprzez wpisanie do rejestru indeksu kondensatora docelowego C wartości indeksu kondensatora Cy. Moduł sterujący CM rozpoczyna nadzorowanie procesu redystrybucji ładunku, który dobiega końca w chwili, gdy funkcję kondensatora docelowego C przestaje pełnić kondensator C 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 220 575 B1

Wykaz oznaczeń na rysunku

A - zespół kondensatorów

CM - moduł sterujący

K1, K2 - komparatory

I - 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

C_n-i, C_n-2, ·, C₁, C₀ - kondensatory zestawu A

Cn - kondensator próbkujący

Cx - kondensator, w którym gromadzi się ładunek

Ci - kondensator źródłowy

Ck - kondensator docelowy

Un-i, Un-2, , Ui, U0 - 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-i, bn-2, , bx, , bi, b0 - bity słowa cyfrowego

SLn, SIn-i, SIn-2, , SLx, , SLi, SL0 - pierwsze łączniki

SHn, SHn-i, SHn-2, , SHx, , SHi, SH0 - drugie łączniki

SGn, SGn-i, SGn-2, , SGx, , SGi, SG0 - przełączniki

SGall - łącznik pierwszej szyny

SI - przełącznik prądu

AI, AS - wyjścia sterujące modułu sterującego

In, In-i, In-2, , Ix, , Ii, I0 - wyjścia sterujące modułu sterującego

Dn, Dn-i, Dn-2, , Dx, , Di, D0, DGall - wyjścia sterujące modułu sterującego

Claims

1. Sposób przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe, znamienny 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 źródła prądowego (I) i gromadzi się w zespole (A) kondensatorów (C_Q-1, cm, .... Ci, Co), 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 (C^J 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 (Um) narastające na kondensatorze (Cn-1) jest równe napięciu odniesienia (Ul), a w tym przypadku kontynuuje się gromadzenie ładunku w każdym 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 odniesienia (Ul) i 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 (C,), którego indeks jest określany zawartością rejestru indeksu kondensatora źródłowego (C,) modułu (CM), wpisując do tego rejestru wartość indeksu konPL 220 575 B1 densatora (C) oraz następnemu w kolejności kondensatorowi zespołu (A) o pojemności dwukrotnie mniejszej od pojemności kondensatora źródłowego (C,), 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,), a następnie ładunek elektryczny zgromadzony w kondensatorze źródłowym (C,) przenosi się za pomocą źródła prądowego (I) do kondensatora docelowego (Ck) 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 (Ki) napięcie na kondensatorze źródłowym (C,), a gdy w trakcie przenoszenia ładunku napięcie (U,) kontrolowane za pomocą komparatora (Ki) na kondensatorze źródłowym (C,) jest równe zero, wówczas na podstawie sygnału wyjściowego komparatora (Ki) za pomocą modułu sterującego (CM) aktualnemu kondensatorowi docelowemu (Ck) przypisuje się funkcję kondensatora źródłowego (Ci), wpisując do rejestru indeksu kondensatora źródłowego (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 bezpośrednio wcześniej, zmniejszając o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego (Ck) i kontynuuje się przenoszenie ładunku za pomocą źródła prądowego (I) z nowego kondensatora źródłowego (C,) do nowego kondensatora docelowego (Ck), zaś gdy 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 wcześniej, zmniejszając o jeden zawartość rejestru indeksu kondensatora docelowego (Ck) i kontynuuje się przenoszenie ładunku z kondensatora źródłowego (C,) do nowego kondensatora docelowego (Ck), przy czym proces ten nadal nadzoruje się za pomocą modułu sterującego (CM) na podstawie sygnałów wyjściowych komparatorów (Ki) 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 (Ki) 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), przy czym bitom (bny, b^, bi, bo) słowa cyfrowego przyporządkowanym kondensatorom (Cny, cm, ···' Ci, Co) zespołu (A), na których uzyskano napięcie o wielkości napięcia odniesienia (Ul) przypisuje się za pomocą modułu sterującego (CM) wartość jeden, a pozostałym bitom przypisuje się wartość zero.

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 źródła prądowego (I) i gromadzi się w kondensatorze próbkującym (C_n), a 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 (Cn), a kondensatorowi (Cny) 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 (Cy), po czym proces przenoszenia ładunku elektrycznego za pomocą źródła prądowego (I) z kondensatora źródłowego (C,) do kondensatora docelowego (Ck) realizuje się aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego (Ck) przez kondensator (Co) o najmniejszej pojemności w zespole (A) kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora (Ki) 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).

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 źródła prądowego (I) i gromadzi się jednocześnie w kondensatorze (Cny) o największej pojemności w zespole (A) i połączonym z nim równolegle kondensatorze próbkującym (C_n) o pojemności nie mniejszej od pojemności kondensatora (Cy) zespołu (A), a po wykryciu za pomocą modułu

PL 220 575 B1 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 (Cn), a kondensatorowi (Cj 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 (Ci) zespołu (A), po czym proces przenoszenia ładunku elektrycznego za pomocą źródła prądowego (I) z kondensatora źródłowego (C) do kondensatora docelowego (Ck) realizuje się aż do momentu, gdy podczas pełnienia funkcji kondensatora docelowego (Ck) przez kondensator (Co) o najmniejszej pojemności w zespole (A) kontrolowane równocześnie za pomocą komparatora (Ki) 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).

4. Układ do przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe zawierający układ sterowania wyposażony w wyjście cyfrowe, znamienny tym, że 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 (Ini) i (In2), z których pierwsze wejście sterujące (Ini) jest połączone z wyjściem pierwszego komparatora (Ki), 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), a ponadto do zespołu (A) jest podłączone źródło napięcia zasilania (Udd), źródło napięcia pomocniczego (Uh) i źródło napięcia odniesienia (Ul) oraz sterowane źródło prądowe (I), którego wejście sterujące jest połączone z wyjściem sterującym (A|) modułu (CM).

5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że zespół (A) zawiera n kondensatorów (cj, C_n-2, .... Ci Co), a pojemność każdego kondensatora o kolejnym indeksie jest dwukrotnie większa od pojemności kondensatora bezpośrednio go poprzedzającego, przy czym każdemu kondensatorowi (cj, C2, ···, C Co) zespołu (A) jest przyporządkowany odpowiedni bit (cj, C2, .... bj, bo) wyjścia cyfrowego (B) modułu sterującego (CM), zaś górna okładka kondensatora (Cj 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 (C2, .... C Co) zespołu (A) poprzez otwarte pierwsze łączniki (S_Ln-2, .... c, Slo), przy czym górna okładka kondensatora (Ci) jest równocześnie połączona poprzez zamknięty drugi łącznik (S_Hn-1) z drugą szyną (H), z którą są połączone również górne okładki pozostałych kondensatorów (C2, .... c, Co) zespołu (A) poprzez otwarte drugie łączniki (S_Hn-2, Shj, Sho)- a dolna okładka kondensatora (Cj) jest połączona z masą układu poprzez przełącznik (S_Gn-1), którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, a drugi styk nieruchomym, a drugi styk nieruchomy przełącznika (S_Gn-1) jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego (C) i równocześnie z wejściem nieodwracającym pierwszego komparatora (Ki), a dolne okładki pozostałych kondensatorów (C2, .... c, C_o) zespołu (A) są połączone ze źródłem napięcia pomocniczego (C) poprzez przełączniki (S_Gn-2, .... Sgj, Sgo)- których styki ruchome są zwarte z ich drugimi stykami nieruchomymi, zaś pierwsze styki nieruchome przełączników (S_Gn-2, .... Sgi, Sgo) są połączone z masą układu, natomiast 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 szyna (H) jest połączona z wejściem odwracającym komparatora (Ki), ponadto wejścia sterujące łączników (S_Ln-1, S_Ln-2, .... Sli, Slo), i przełączników (S_Gn-1, S_Gn-2, .... Sgj, Sgo) zespołu (A) są ze sobą sprzężone i są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi (Im, c, .... Ij, io) zestawu (E) modułu (CM), a wejścia sterujące łączników (S_Hn-1, S_Hn-2, .... Shi, Sho) oraz łącznika (S_GaN) są połączone z odpowiednimi wyjściami sterującymi (cj, Dm, .... Dj, Do) i (Dal) zestawu wyjść sterujących (E) modułu (CM), natomiast jeden biegun źródła prądowego (I) jest połączony ze źródłem napięcia zasilającego (Udd) poprzez przełącznik prądu (S_I), którego styk ruchomy jest zwarty z pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy przełącznika prądu (S_I) jest połączony z szyną (H), a drugi biegun źródła prądowego (I) jest połączony z szyną (L), ponadto wejście sterujące źródła prądowego (I) jest połączone z wyjściem sterującym (A_I) modułu (CM), a wejście sterujące przełącznika prądu (S_I) jest połączone z wyjściem sterującym (As) modułu (CM).

PL 220 575 B1

6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że do zespołu (A) jest dołączony kondensator próbkujący (C_n), przy czym górna okładka kondensatora (C_n) jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik (SLn) z pierwszą szyną (L) i równocześnie poprzez otwarty drugi łącznik (Shd) 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 łącznika (S_Ln) i przełącznika (Sgn) są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym (|_n) modułu (CM), natomiast wejście sterujące łącznika (Cn) jest połączone z wyjściem sterującym (D_n) modułu (CM), a jednocześnie górna okładka kondensatora (Ca) o największej pojemności w zespole (A) jest połączona poprzez otwarty pierwszy łącznik (S_Ln-1) z szyną (L) oraz poprzez zamknięty drugi łącznik (S_Hn-1) z szyną (H), natomiast dolna okładka kondensatora (Ca) 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 (Ca) o największej pojemności w zespole (A), przy czym kondensator próbkujący (C_n) jest połączony równolegle z kondensatorem (Cna) zespołu (A) poprzez pierwszą szynę (L) oraz masę układu tak, że górna okładka kondensatora (C_n) jest połączona poprzez zamknięty pierwszy łącznik (S_J z szyną (L), a dolna okładka kondensatora (C_n) jest połączona z masą układu poprzez przełącznik (Sgn), którego styk ruchomy jest zwarty z jego pierwszym stykiem nieruchomym, zaś drugi styk nieruchomy przełącznika (Sgn) jest połączony ze źródłem napięcia pomocniczego (Uh), a ponadto górna okładka kondensatora próbkującego (C_n) jest połączona równocześnie poprzez otwarty drugi łącznik (Cn) z drugą szyną (H), natomiast wejścia sterujące łącznika (S_J i przełącznika (Sgn) są ze sobą sprzężone i połączone z wyjściem sterującym (I_n) modułu (CM), a wejście sterujące łącznika (CJ jest połączone z wyjściem sterującym (D_n) modułu (CM).