SU1018177A1 - Устройство дл преобразовани напр жени в код - Google Patents

Description

Изоберетение относитс  к автоматапсе И эьгчислительной технике и моНсет быть использовано в информационно-измеритель ных системах. Известны устройства преобразовани  напр жени  в код, содержащие схему выд нени  разности, пороговый элемент, такто 6ЫЙ генератор, сдвиговый регистр, преобразователь код-напр жение (ПКН), элементы И и триггеры, реализующие так называемый способ поразр дного уравновешивани  Недостатком этого устройства  вл етс  мала  точность, определ ема  величй- кой наименьшего по значению формируо ю го эталонного напр жени . Уменьшение же последнего, ограничиваетс  конструкта йыми сложност ми реализации ПКН. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эф- фекту  вл етс  устройство дл  преобразовани  напр жени  в код, содержащее входной делитель и управл ющий им первый счегчнк, ПКН и управл ющий им второй счетчик, триггер, выход которого соединен через первый и второй элементы И с входом первого счетчика, а вход триггера подключен к шине, запуска, гене ратор тактовых импульсов, подключенный к второму входу первого элемента И, первый и второй элементы сравнени , , второй и третий входы которых соединены соответственно с выходами входного делител , триггера и ПКН четвертый вход первого элемента сравнени  соединен с шиной порогового напр жени , а его выход подключен к второму входу триггера, первый выход второго элемен та сравнени  подключен к второму входу второго элемента И, а второй выход , подключен через третий элемент И к входу второго счетчика, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента И, второй вход ПКН соединен с шиной эталонного напр жени , а второй вход входного делител  с входной шиной 23. Недостатком этого устройства  вл етс  низкое быстродействие особенно при условии, когда разность uUyr значительна, а (J- и близкие по значеююм.. Цель кзобретенн  - повыщ ше быстро действи  устройства преобразовани  напр  жешш в код. Поставл«1на  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  преобразовани  напр жени  в код, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого подключен через последовательно соединенные первый и второй элементы И к входу первого счетчика, первый вход первого триггера,соединен с пусковой шиной, выход - с вторым входом первого элемента И и с первыми входами первого и второго элементов сравнени , вторыми и третьими входами соединенных соответственно через преобразователь код-«апр жение с выходами второго счетчика и с выходами делител  входного напр жени , а второй вход соединен: с выходом первого элемента сравнени , четвертый вход которого соединен с шиной порогового напр жени , первый выход второго элемента сравнени  родключен к второму входу.второго элемента И, а второй выход подключен через третий элемент И к входу второго счетчика, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента И, введены четвертый элемент И, второй триггер, ИЛИ, сумматор , группа элементов И, первые входы которых соответственно соединены с выходами первого счетчика, вторые входы подключены к входу второго счетчика и к первому входу второго триггера, а выходы соответственно подключены к информационным входам сумматора, вьЬсоды которого подключены к информационным входам делител  входно-t го напр жени , входом подключенного к входной шине, а суммирующий вход соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с входом первого счетчика, второй вход - с выходом четвертого . элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход - с первым выходом второго элемента сравнени , третий вход с инверсным выходом второго триггера, вход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а второй вход - с пусковой шиной.с На фиг. 1 приведена структурна  схема. устройства преобразовани  напр жени  в код; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства . Устройство содержит генератор тактовых импульсов I, первый 2 и вТорой 3 триггеры, первый 4 и второй 5 счетчики, делитель 6 входного напр жени ; ПКН 7, сумматор 8, первый 9, второй 1О, третий II и четвертый 12 элементы И, группа элементов И 13, uiHHy запуска J-4, 9л&лв т ИЛИ 15, первый 16 и второй 17 элет 1енты сравнени , входную шину 18, шину порогового напр жешш 19, шину эталонного напр жени  2О, причем выход

310181774

первого триггера 2 соединен через первыйду2 -I, и младший разр д счетчика

9 и второй Ю элементы И с входом пер-5 - в единичное. Первоначально на вхо;Вого счетчика 4, а вход первого триггерады алиментов сравнени  16 и 17 подают2 подключен к шине запуска 14, генера- с  напр жени  ,(J О с делител  6

. тор тактовых импульсов I подключен к второ- 5и U2 Д. Ug-j- с ПКН 7. В зависймосм г входу первого элемента И 9, первый,ти от значений напр жошй, поступак цгос

второй и третий входы первого 16 и вто-на алем«1т сравнени  17, на одном из

рого t7 элементов сравнени  соединеныдвух его выходов по вл етс  сигнал

соответсгвйШо с выходами делител  6логической единицы. Так, при больигам

входного напр жени  первого ориггера 2 10напр жении на выходе ПКН 7, т. е, при

и ПКН 7, четвертый вход первого эле-N T лОдт большем ,

мента сравнени  16 соединен с шинойвыходной сигнал элемента сравнени  17

Порогового напр жени  19, а его выход.открывает по соответствующим входам

подключен к второму входу первого триг-элементы И 10 и 12. Поэтсму тактовые .

гера 2j, первый выход второго элемента 5импульсы проход т через И Ю

сравнени  17 подключен к второму входуи поступают на вход счетчика 4 и. через

второго элемй1та И Ю, а второй выходэлемент ИЛИ 15 на вход сумматора 8.

подключен через третий элемент И 11 к;В результате того, что элементы И 13

входу второго счетчика 5, второй вход; закрыты нулевым потенциалом с выхода

третьего элемента И 11 соединен с вьжо-20элемента И выходе делител  6

дом первого элемента И 9, выходы перво-формируетс  напр жение U Л Uy .

го счетчика 4 соответствующиеВ этом режиме устройство работает до

элементы И группы элементов И 13 под момента когда напр жение, снимаемое

ключены к первым входам сумматора в,с делител  6 превышает значение напр выходы которого подключены к соответст 25жени , снимаоу ого с ПКН 7, т.е. когда ,

вующим первым входам делител  6, пер-Uy| Ux становитс  больше U авый вь4ход второго триггера 3 через- . При этом код в счетчкке 4 четвертый элемент И 12 и элемент ИЛИа J. jJUaf

15 подалючен к второму входу сумма-ра ен некоторому числу ,

тора 8, вторью входы группы элементов зо (где 6Ц-Ь - цела  часть дооби). Соответ-

И 13 и второго триггера 3 подключены ственно код сумматора 8равенС+1. При

к вьЬсоду третьего элемента И 11, тре-этом единичный потенциал возникает на

тий вход второго элемента И Ю подклю-втором выходе элемента сравнени  17, что

чен к второму выходу второго триггераприводит к перебросу триггера 3, элемент

3, а выход второго элемента И Ю под- И 12 открываетс , а элемент И Ю

ключен к второму входу эпетлента ИЛИзакрываетс . Кроме того, при отсутствии

15, второй и третий входы четвертогосигнала с a eмeнтa сравнени  16 происэлетлента И 12 подключень соответст-ходит запись единицы в счетчик 5,

венно к выходу первого элемента И 9 иа содержимое счетчика 4 через откры- к первому выходу второго элемента срав- дд тые элементы И 13 параллельно перепинени  17, второй вход делител  6 под-сываетс  в сумматор 8. В результате

ключен к шине входного напр жени  18,на выходе делител  6 формируетс  напр а второй вхоц ПКН 7 - к шине эталон-жение 0 (2С +1) u,Ux а на вы-

ного напр жени  2О.ходе ПКН 7 напр жение 2uU5TРабота устройства происходит следую-у jj (j , При отсутствии сигнала с элеменщим образом.та сравнени  16и сохранени  и единичного Импульс с шины запуска 14 поступает сигнала на прежнем выходе элемента сравна входы 9 триггерйв 2 и 3 и опрсжи-нени  17 (т.е. открытом элементе И 11) дывает их. В результате открываетс  эле- происходит увеличение на единицу тсода мент И 9, через который тактовые импульсчетчика 5 и на С единиц содерншмого сы поступают на элементы И 10-12,наcy tмaтopa 8. Таким образом, в дальнейвторые входы элементов И 1О и 12.пос-шем сравнению подвергаютс  напр жени  тупают сигналы управлени  с триггера 3.) (ЗС + 1)0х и U 3AUgi-. Причем элемент И 12 после перебросаПри перемене знака разности U и ( триггера 3 закрыт, а элемент И 10 от-т. е..когда после очередного параллельнокрыт , В исходном состо нии сумматор го суммировани  О tj становитс  больше 8 уста11овлен в нулевое состо гние, счет- . U-) , потенциалом с выхода элемента чнк 4 в состо ние, соответствующее ко- .сравиени  17 открьюаетс  элемент И 12,

45 Производиргс  .новое сравнение напр ж«1ИЙ 51О в результате чего к содержимому суммато ра 8 добавл етс  единица , т. е. сравненкю подвергнуты напр жени  U/t {ЗС+ + 2)&lJv и и 3/:kUg-fc .Таким образом, работа продолжаетс  до момента когда разность сравниваемых напр жений и и Ui станет меньше некоторого порогового напр жени  Д UK .определ юшего точность преобразовани : Lbi,, /tift I) тде A 2 -I; В « 2 - I; У1 - количество разр дов счетчика 5; yi - количество разр дов сумматора 8, значение С U подаётс  | на шину источника порогового напр жени  19. В этом случае элемент сравнени  16 вьщает тлпульс, возвращаюпщй триггер 2 в исходное состо ние. Импульсы тактового генератора I прекращают поступать на элементы И 10-12. Значение преобразуемого напр жени  определ етс  по вьфажению., , ц-эт-ец т . 77-в.. где М и - коды сумматора 8 и счетчика 5 соответстаенно . Положительный эффект от использовани  предлагаемого устройства заключаетс  в существенном повышении быстрод.ействи , когда разность напр жений UUy и 6 U Т , снимаемых соответственно с выходного делител  и ПКН значительна. Повышение быстродействи  определ етс  выражением bl У jbrJi Н - номер совпавших меток ПКН и выходного делител  соответственно; uUy. Так; например, при , больше л i U у Б 10 раз, и совпавшей п таадцатой метке шкалы эталонного напр жешш, увеличение быстродействи  будет более, чем в 40 раз.

N3T-u(/3T Nx-uUx

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД, содержащее генератор тактовых импульсов, /выход которого подключён через последовательно соединенные первый и второй элементы И к входу первого счетчика, первый вход первого триггера соединен с пусковой шиной, выход - с вторым входом первого элемента И и с первыми, входами первого и второго элементов сравнения, вторыми и третьими входами соединенных соответственно через преобразователь код-напряжение с выходами второго счетчика и с выходами делителя входного напряжения, а второй вход соединен с выходом первого элемента сравнения, четвертый вход которого соединен с шиной порогового напряжения^ первый выход второго элемента сравнения подключен к зторому входу второго элемента И, а второй выход подключен через третий элемент И к входу второго счётчика, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента Й, о тли ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены четвертый элемент И, второй триггер, элемент ИЛИ, сумматор, группа элементов И, первые входы которых соответственно соединены с выходами первого счетчика, вторые входы подключен^! к входу второго счетчика и к первому входу второго триггера, а выходы соответственно подключены к информационным входам сумматора, выходы которого подключены к информационным входам, делителя', входного напряжения_ъвходом подключенного к входной шине, а суммирующий вход : соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с входом первого счетчика, второй вход - с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход - с первым выходом второго элемента сравнения,

   - третий вход-с инверсным выходом второго> : триггера, прямой вход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а 'второй вход - с пусковой шиной.

   9 S U η» .101817Z