SU1049927A1 - Аналогово-цифровое делительное устройство - Google Patents

Abstract

1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТЮ, содержащее переключатель , соединенный сигнальными вхоДсиии с первым и вторим входами устройства , а выходом- .с сигнальным входом усилител  с управл емым коэффициентом передачи, подключенного выходом к сигнальному входу выходноrd ключа, а управл к цими входами - к выходам разр дов реверсивного счетчика , управл ющие вхрды которого соединены , с выходами блока формировани  счетных испулЬсов, подключенного первым и входами соответственнр к выходу генератора тактовых импульсов и к выходу сигнала Больше блока сравнени , а управл ющие входы переключател  и выходного ключа соединены с первым и вторым выходами блока сийхт ронизации соответственно, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени , устройства , в него дополнительно введен аналого-цифровой преобразователь по- разр дного уравновешивани , подклю енный сигнальным входом к выходКу усилител  с управл ёккам коэффициен-. том передачи, управл ющим входом к третьему выходу блока синхронизации и к входам блокировки блока сравнени  и реверсивного счетчика, выходами разр дов - к цифровому выходу устройства и к первой группе разр дных входов блока сравнени , а выходом сигнала сравнени  - к треть- ему входу блока формировани ,счетных импульсов, соединенного четвертым входом с выходом сигнала Равно блока сравнени , втора  группа разр дных входов которого подключена к шине ввода опорного кода.. 2.. Аналого-цифровое делительное устройство по п. 1, отлича- ю щ е е с   тем, что.блок формировани  счетных импульсов содержит элементы И, ИЛИ, НЕ,.И-НЕ и ИЛИ-HJ .и RS-триггер, подключенный первым ус- тановочным входом к выходу элемента И-НЕ, вторым установочным входом к выхбду первого элемента НЕ, первым выходом - к первым входам первого и второго элементов И, а вторым выходом - к первому входу третьего эле .мента И, соединенного вторым входом с выходом четвертого элементу И, вторым входом второго элемента И и |с первым входом элемента И-НЕ, а вы4 :ходом - с первым входом элемента ИЛИ, D подключенного вторым входом к ВЫХОД5 ;о ю | п того элемента И, соединенного первым входом с вторым входом блока формировани  счетных импульсов, первым. ,входом шестого элемента И и с входом первого Элемента НЕ, а вторым вхо дом г- с третьим входом блока формировани  счетйых импульсов, входом второго элемента НЕ и с первым входом четвертого элемента И, подключенного BTOjMM входом к четвертому входу блока формировани  счетных импульсов и к первому входу седьмого элемента И, соединенного выходом с вторым входом первого элемента И, а вторым входомI с выходом второго элемента НЕ и с вторым входом шестого элемента И, подключенного выходом к первому вхог.

Description

 у элемента ИЛИ-НЕ, соединенного вторым входом с выходом второго элемента И, а выходом - с первым входом восьмого элемента И, подключенного вторым входом к первому входу блока

формировани  счетных импульсов и к второму входу элемента И-НЕ, причем выходы элемента ИЛИ и первого и восьмого элементов И  вл ютс  выходами блока формировани  счетных импульсов.

Изобретение относитс  к автомати ке и вычислительной технике и может найти применение, в частности, дл  преобразовани  отношени  двух напр  женийв цифровой код. Известно аналого-цифровое делительное устройство, содержащее кодоуправл емые резисторы, след щие аналого-цифровые преобразователи, блок пам ти и множительный блок Ij . Недостатками устройства  вл ютс  пониженные точность и быстродействие , а также ограниченна  область применени . , Известно также аналого-цифровое делительное устройство, содержащее генератор управл емой частоты, пере ключатель, генератор опорной частот элементы И, сЧетчики, блок сравнени и регистр пам ти 2 . . Недостатком устройства  вл етс  ограничительна  область применени . Наиболее близким к изобретению  вл етс  аналого-цифровое делительное устройство, содержащее переключатель , соединенный сигнальными входами с первым и вторым входами устройства , а выходом - с сигнальным входом усилител  с yпpaвл e ым коэффициентом передачи, подключенного выходом к сигнальному входу выходного ключа, а управл ющими входами к . выходам разр дов реверсивного счет чика, управл ющие входы которого соединены с выходами блока формировани  счетных импульсов, подключенного первым и вторым входами соответственно к выходу генератора тактовых импульсов и к выходу сигнала Больше блока сравнени , а управл ющие входы переключател  и выходного ключа соединены с первым и вторым выхода блока синхронизации, подключенного третьим выходом к третьему входу блока формировани  счетных импуль сов, причем блок сравнени  соединен первым входом с выходом усилител  о управл емым коэффициентом передач а вторым входом - с шиной ввода опо ного напр жени  Блок формировани  счетных импульсов содержит элемент И и переключатель, выходы которого  вл ютс  выходами блока формировани счетных импульсов, а сигнальный вход .подключен к выходу элемента И з . Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченна  область применени , так ijaK она не позвол ет предоставл ть выходной сигнал одновременно в аналоговый и цифровой формах. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства. Поставленна  цель достигаетс  теМ; что в аналого-цифровое делительное устройство, содержащее переключа-тель , соединенный сигнальными входами с первым и вторым входами устройства, а выходом - с сигнальным входом усилител  с управл емом коэффициентом передачи, подключенного выходом к сигнальному входу выходного кл19ча, а управл ющими входами - к выходам разр дов реверсивного счетчика, управл ющие входы которого соединены с выходами блока формировани  счетных импульсов, подключенного первым и вторым входами соответственно к . выходу генератора тактовых импульсов и к вьоходу сигнала Больше блока сравнени , а управл ющие входы переключатол  и выходного ключа, соединены с первым и вторым выходами блока синхронизации соответственно, дополнительно введен аналого-цифровой преобразователь поразр дного уравновешивани , подключенный сигнальным входом к выходу усилител  с управл емым коэффициентом передачи, управл ющим входом - к третьему выходу блока синхронизации и к. входам блокировки блока сравнени  и реверсивного счетчика , выходами разр дов - к цифровому выходу устройства и к первой группе разр дных входов блока сравнени / а выходом сигнала сравнени  - к третьему входу блока формировани  счетных импульсов, соединенного четвертым входом с выходом сигнала Рйвно блока сравнени , втора  группа разр дных входов которого подключена к шине опорного кода; При этом блок формировани  счетных импульсов содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ и ИЛИ-НЕ и R5-триггер, подключенный первым установочным входом к выходу элемента И-НЕ, вторым установочным входом - к выходу шрвого элемента НЕ, первым выходом к первым йходам первого и второго элементов И, а вторым выходом кпервому входу третьего элемента И соединенного вторым входом с выходом четвертого элемента И, вторым входом второго элемента И и с первым входом элемента И-НЕ, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу п того элемента И, соединенного первым входом с вторым входом блока формировани  счетных импульсов, первым входом шестого элемента И и с входом перво .го элемента НЕ, а вторым входом с третьим входом блока формировани  счетных импульсов, входом второго элемента НЕ и с первым входом четвертого элемента И, подключенного вторым входом к четвертому входу бло ка формировани  счетных импульсов и ,к первому входу седьмого элемента И соединенного выходом с вторым входом первого элемента И, а вторым входом с выходом второго элемента НЕ и с вто рым входом шестого элемента И, подклю ченного выходом к первому входу элеме та ИЛИ-НЕ, соединенного вторым входо с выходом второго элемента И, а выходом - с Первым входом восьмого элемента И, подключенного вторым вхо дом к первому входу блока формирова ни  счетных импульсов и к второму входу элемента И-НЕ, причем выходы элемента ИЛИ и первЬго и восьмого элементов И  вл ютс  выходами блока формировани  счетных импульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема аналого-цифрового делительного устройства} на фиг, 2 - функциональна  схема блока формировани - счетных итлпульсов. Аналого-цифровое делительное устройство (фиг. ) содержит переклю- . чатель 1, соединенный сигнгшьными входами с первым 2 и вторым 3 входам устройства, а выходом - с сигнальным входом усилител  4 с управл емым коэффициентом передачи. Усилитель 4 подключен выходом к сигнаьпьному входу выходного ключа 5, а управл ющими входами - к выходам разр дов реверсивнрго счетчика б. Счетчик 6 соединен управл к цими входгили с выходами блока 7 формировани  счетных импульсов . Блок 7 подключен первым 8 и вторым 9 входами соответственно к выходу генератора 10 тактовых импуль сов и к выходу сигнала Больше блока 11 сравнени . Управл ющие входы переключа-Гел  1 и ключа 5 соединены с первым и вторым выходами блока 12 синхронизации соответственно.

Аналого-цифровойпреобразователь Устройство работает следующим об13 поразр дного уравновешивани  . разом.

подключен сигнальным входом к выходу. , Операци  делени  выполн етс  в усилител  4 с управл емым коэффици- 5 Д такта. ентом передачи, управл ющим входом к третьему выходу блока 12 синхронизации и к входам блокировки блока 11 сравнени  и реверсивного счетчика 6 , выходами разр дов - к цифровому выходу устройства и к первой группе разр дных входов блока 11 сравнени , а выходом сигнала сравнени  - к третьему входу 14 блока 7 формировани  счетных импульсов. Блок 7 соединен четвертым входом 15 с выходом сигнала Равно блока 11 срйннени , втора  группа разр дных вхо- дов которого подключена к ишне 16 ввода опорного кода. Блок 7 формировани  счетных импульсов може± быть выполнен, например, содержащим (фиг. 2) элементы И 17-24, ИЛИ 25, 26 и 27, И-НЕ 28, ИЛИ-НЕ 29 И R5-триггер 30. Триггер 30 (выполненный , например, на .двух элементах И-НЕ) подключен первым установочным входом к выходу элемента И-НЕ 28, вторым установочным входом - к выходу первого элемента НЕ 26, первым выходом - к первым входам первого и второго элементов И 17 и 18, а вторым выходом - к первому входу третьего элемента И 19. Элемент . И 19 соединен вторым входом с выходом четвертого элемента И 20, вторым входом второго элемента И 18 и с первым входом элемента И-НЕ 28, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ 25. Элемент ИЛИ 25 подключен вторым входом к выходу п того элемента И 21. Элемент И 21 соединен первым входом с вторым входом 9 блока 7, первым входом шестого элемента И 22 и с выходом первого элемента НЕ 26, а вторым входом - с третьим входом 14 блока 7, входом второго элемента Е 27 и с первым входом четвертого элемента И 20. Элемент И 20 подключен вторым .входом к четвертому входу 15 блока 7 и к первому входу седьмого элемента И 23, соединенного выходом с вторым входом первого эдемента И 17, а вторым входом - с выходом второго элемента НЕ 27 и с вторым входом шестого элемента И 22. Элемент И 22 подключен выходом к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 29, соединенного вторымвходом с выходом второго элемента И 18, а выходом - с первым входом восьмого элемента И 24. Элемент И 24 подключен вторым входом к первому входу 8 блока 7 и к второму входу элемента И-НЕ 28. Выходы элемента ИЛИ 25 и элементов И 17, 24  вл ютс  выходгми блока 7 формировани  счетных импульсов . В первом такте делени  на сигнал иый вход усилител  4 подаетс  напр  жение и с входа 3 устройства и выставл етс  коэффициент усилени  уси лител  4 таким образом, чтобы на вы ходе усилител  по вилось напр жение при котором выходной код преобразовател  13 стал бы равным величине опорного кода NO с шины 16. Тогда коэффициент передачи усилител  4 обратно-пропорционален напр жению Ll Во втором такте делени  на сигнальный вход усилител  4 подаетс  напр жение U,j с входа 2 устройстна, В результате на выходе усилител  4 и на выходах разр дов преобразовате л  13 по вл ютс  напр жение Ug,,,,,- и код , , соответственно- равные где К, К коэффициенты пропорциональности , которые регулируютс  изменение опорного кода С началом первого такта делени  разблокируютс реверсивный счетчик б и блок 11 сравнени , а аналогоцифровому преобразователю 13 задает режим преобразовани  с шагом, равны NO, Одновременно реверсивному счетчику б присваиваетс  значение, задающее коэффициент передачи усилите л  4 равным единиц. Сигналы, посту пающие с блока 12 синхронизации, . размыкают выходной ключ 5 и одновременно подключают вход 3 устройства через, переключатель 1 к Сигнальному J|вxoдy усилител  4, с выхода которого напр жение поступает на вход аналого цифрового преобразовате 7  13, работ алощего по принципу поразр дного ураВновешивани . Входное напр жение сравниваетс  в преобразователе 13 с уровнем, величина которого пропорциональна весу старшего разр да П кода результата преобразовани . В случае, если этот уровень больше входного сигнала, коэффициент переда чи усилител  не мен етс . Далее выходное напр жение сравниваетс  в преобразователе 13 с уровнем, величи на которого пропорциональна весу (H-l)-ro разр да кода результата преобразовани . В случае,- если этот уровень оказываетс  меньше входного сихнала,. то блок 7 формировани  счет ных импульсов вырабатывает сигналы, по которым коэффициент передачи усилител  4 уменьшаетс  вдвое. Затем сигнал, поступающий на вход преобразовател  13, сравниваетс  с уровнем Величийа которого пропорциональна весу (м-2)-горазр да.кода результата преобразовани . В случае, если этот уровень меньше сигнала на входе преобразовател  13, блок 7 формировани  счетных импульсов вырабатывает сигналы, по которым коэффициент передачи усилител  4 уменьшаетс  вдвое. По достижении на выходе преобразовател  13 кода NO происходит сравнение уровн , соответствующего этому коду с уменьшающимс  вдвое сигнадом на выходе усилител  4, На йыходе сигнала сравнени  преобразовател  13 по вл етс сигнал Меньше, свидетельствующий отом, что напр жение на выходе усилител  4 меньше уровн , соответствующего коду NO, Одновременно в блоке 7 перебрасываетс  триггер 30, блокирующий дальнейшее у-мен.ьшение коэффи циента передачи усилител  4, Блок 7 начинает формировать сигналы, по которым производитс.ч плавное увеличение коэффициента передачи усилител  малым шагом изменени ) до тех пор, пока на третий вход 14 блока 7 не поступает сигнал Больше-равно с выхода сигнала сравнени  преобразовател  13. На этом, процесс изменени  коэффициента передачи усилител  4 заканчиваетс . Описанный характер изменени  коэффициента передачи обеспечиваетс , в частности, за счет секционного выполнени  счетчика б. Старьше секции счетчика управл ютс  сигналами с выхода э.лёмента ИЛИ 25 блока 7 f младша  .секци  сигналами с выхода элемента И 17 блока 7, тактовые импульсы с выхода элемента И 24 блока 7 поступают на все секции. счетчика б (счетчик б может быть выполнен, например, на микросхеме 15,5ИР1).. . Во втором такте делени  сигнал,. поступающий с третьего выхода блока 12 синхронизации, блокирует содержимое реверсивного счетчика 6, блб-, кирует работу блока 11 сравнени  и разрешает точное преобразование преобразователем 13, При этом, -если в первом такте делени  код Мд.  вл етс  наименьшей ступенькой преобразовани  преобразовател  13, то во втором такте наименьша  ступенька определ етс  младшим разр дом преобразовател  13 (преобразователь 13 может быть реализован с использованием микросхемы 155HP17J , Сигналы, поступающие с первого и второго выходов блока 12 синхронизации, замокают выходной ключ 5 и подключашзт аход 2 устройства через переключатель 1 к сигнальному входу усилител  4, На выходе усилител  4 и на выхоле ключа 5по вл етс  напр жение ( К| х  -. Соответственно на выходе разр  Z .. дов преобразовател  13 по вл етс  . / (Х

- Таким образом, изобретение по сравнению с известным устройством .

позвол ет получать результат делени  одновременно как вАналоговой, так

1и цифровой формах, т.е. обладает более широкой областью возможного применени . При этом за счет совме- .

щени  во временн опергщий формировани  кода в счетчнке 6 к формировани  кода преобразовател  13, а также использовани  поразр дного уравновешивани  быстродействие предлагаемого устройства не меньше, чем быстродействие известного.

мь

Ф{Г&/

Claims (1)

1 АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее переключатель, соединенный сигнальными входами с первым и вторым входами устройства, а выходом- с сигнальным входом усилителя с управляемым коэффициентом передачи , подключенного выходом к сигнальному входу выходного ключа, а управляющими входами - к выходам разрядов реверсивного счетчика, управляющие входы которого со(46) 23.10.83 (72) В.Г.Зубов, ник (71) им.

(53) (56)

I а вы- с первым и вторым выходами блока синхронизации соответственно, о т л ича ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения, устройства, в него дополнительно введен аналого-цифровой преобразователь по-, разрядного уравновешивания, подключенный сигнальным входом к выходу ' усилителя с Управляёьим коэффициентом передачи, управляющим входом - ( · к третьему выходу блока синхронизации и к входам блокировки блока

I ду элемента ИЛИ-НЕ, соединенного вторым входом с выходом второго элемента И, а выходом - с первым входом восьмого элемента И, подключенного вторым входом к первому входу блока формирования счетных импульсов и к второму входу элемента И-НЕ, причем выходы элемента ИЛИ и первого и восьмого элементов И являются выходами блока формирования счетных импульсов.