SU1128384A1 - Преобразователь напр жени в код - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД, содержащий генератор тактовых импульсов, измерительный механизм со световьтм указателем, фотодиоды, оптические входы которых оптически соединены с- оптическим выходом измерительного механизма со световым указателем, вход которого соединен с входной шиной, отличающийс  тем, что, с целью повышени  его быстродействи , введены блок управле; НИН, транзисторные ключи, счетчик импульсов, шифратор, элемент ИЛИ,m формирователей-инверторов,щ кольцевых И -разр дных регистров сдвига,m резисторов, первые выводы которых соединены с шиной питани , a второй вывод каждого резистора соединен с входом соответствзпощего формировател -инвертора и с катодами соответственно каждой группы из ti фотодиодов, аноды которых через транзисторные ключи соединены с общей шино, a управл юпще входы транзисторных ключей соединены с выходами соответствунщшс кольцевых ц-разр дных регистров сдвига, вход каждого из которых соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом счетчика импульсов, причем выходы формирователей-инверторов соединены с входами пшфратора и элемента ИЛИ, выход которого через блок управлени  соединен с N9 управл кшрши входами шифратора и счётчика импульсов которых 00 СО СХ) соединены с выходны14И шинами. и

Description

Изобретение относитс  к вычислительной и информационно-измерительной технике и может использоватьс  в информационных системах различного назначени . Известен преобразователь напр жени  в код содержащий источник опорного напр жени , выход которого через последовательно соединенные резисторы соединен с общей шиной , а выводы резисторов - с анодами фотодиодов, катоды которых через светодиоды соединены с выходом генератора пилообразного напр жени  и входом дифференцирующего блока, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход кото рого через блок управлени  соединен входом генератора пилообразного напр жени , оптический вьтход каждого предьщущего светодиода - с оптическим входом каждого последующего фотодиода , которые оптически соединены с опти еским выходом измерительного механизма l . Недостатком преобразовател   вл етс  низкое быстродействие. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  преобразователь напр жени  в код, содержащий генератор тактовых импульсов , измерительный механизм со световым указателем, фотодиоды, источник опорного напр жени , ключ, триггер, светодиоды, аноды которых соединены с выходом ключа, а каждый через фотодиоды - с общей шиной, оптический выход каждого последующего светодиода - с оптическим вход каждого предьздущего фотодиода, оптические входы которых соединены. с оптическим выходом каждого предыдущего фотокатода, оптические входы которых соединены с оптическим выходом измерительного механизма со световым указателем, вход которого соединен с входной шиной,   выход первого светодиода - с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом , генератора тактовых импульсов и первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени  2j . Недостатком известного устройст ва  вл етс  низкое быстродействие. Целью изобретени   вл етс  повы шение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь напр жени  в код, содержащий генератор тактовых импульсов, измерительный механизм со световым указателем, фотодиоды, оптические входы которых оптически-соединены с оптическим выходом измерительного механизма со световым указателем, вход которого соединен с входной шиной, введены блок управлени , транзисторные ключи, счетчик импульсов, шифратор , элемент ИЛИ, hi формирователей-инверторов , 1т1 кольцевых п -разр дных регистров сдвига, m резисторов , первые выводы которьк соединены с шиной питани , а второй вывод каждого резистора - с входом соответствующего формировател -инвертора и катодами соответственно каждой группы из П фотодиодов, аноды ко- торьгх через транзисторные ключи соединены с общей шиной, а их управл ющие входы - с выходами соответств.уюш .его кольцевого П разр дного регистра сдвига, вход каждого из которых соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом счетчика импульсов, причем выходы формирователей инверторов соединены с входами шифратора и элемента ИЛИ, выход которого через блок управлени  соединен с управл ющими входами шифратора и счетчика импульсов, выходы которых соединены с выходными шинами. На чертеже приведена структурна  электрическа  схема преобразовател , .:; Преобразователь содержит измерительный механизм 1 со световым указателем , вход которого  вл етс  входом преобразовател , счетчик 2 импульсов, блок 3 управлени , генератор 4 тактовых импульсов, элемент ИЛИ 5 на hi входов, шифратор 6 на щ входов, блоки 7 ключей, состо щие из фотодиодов 8, транзисторных ключей 9, резистора 10, гт) кольцевых п -разр дньтх регистров 11 сдвига с разр дными выходами 12 и формирователи-инверторы 13. Измерительный механизм 1 оптически соединен с фотодиодами 8, которые через транзисторные ключи соединены с общей щиной, а управл ющие входы транзисторных ключей 9 с выходами кольцевых п -разр дных регистров 11, входы которых соёди3

нены с выходом генератора и входом счетчика 2, управл ющий вход которого соединен с входом шифратора 6 и через блок 3 с выходом элемента, ИЛИ 5, входы которого соединены с входами шифратора 6 и через инверторы 13 с катодами фотодиодов 8 и первЬм выводом резистора 10, второй вывод которого соединен с шиной питани . ,

Преобразователь работает следующим образом.

Счетчик 2 может работать с любым основанием счета, необходимо только чтобы число фотодиодов 8 в блоке 7, а именно Г) , было кратным основанию счета. Кроме того, разр дность счетчика выбираетс  исход  из значени  Л .

Число блоков 7 при группировке фотодиодов в блоки необходимо выбирать .кратным основанию счета. Это облегчает построение шифратора 6 и обеспечивает соответствие выходного кода шифратора старшим разр дам выходного кода.

Таким образом, число всех фотодиодов или число дискретных положений светового указател  измерительного механизма 1 равн етс  N fnh. Измерительный механизм 1 работает так, что при отсутствии входного воздействи  световой указатель освещает первый фотодиод 8 первого блока 7, а дл  того, чтобы указател освещал второй фотодиод 8 первого блока 7, надо на вход устройства подать квант входного воздействи . Пор дковый номер х дискретного положени  светового указател  соответствует входному воздействию, равному квантам с точностью до квант.а,

Пусть входное воздействие Uy такое , что световой указатель измерительного механизма 1 освещает i-и фтодиод 8 блока 7,. Все остальные элементы в этом блоке и в остальных блоках неосвещены, В исходном состо нии счетчик 2 обнулен, а кольцевые регистры 11 сдвига наход тс  в таком состо нии, что на первых выходах 12 всех кольцевых регист .ров 11 высокие уровни, логические 1, а на остальных выходах низкие уровни, логические О, При поступлении на тактовые входы кольцевых

регистров 11. сдвига импульсов с

83844

генератора 4 логические 1 сдвигаютс  и тем самым поочередно коммутируют , замыкают транзисторные ключи 9 вблоках 7, воздейству  на

5 управл ющие входы этих ключей. Резистор 10 служит дл  того, чтобы обеспечивать соответствуюп ий уроВень логических 1 или О на входе инвертора 13 в зависимости от

0 параметров фотодиода 8. При освещенном фотодиоде 8 и замкнутом транзисторном ключе 9 напр жение на входе инвертора 13 должно быть равно логическому 0, а при неосве5 щенном фотодиоде - логической 1,

В исходном состо нии при освещении 1 -го фотодиода 8 в блоке 7 на входах всех формирователей-инверторов 13 высокие уровни, логические 1, на первых выходах О, что обеспечивает логический О на выходе элемента 5, При поступлении I -го импульса на входы регистров 11 замыкаютс  ключи 9 блоков 7, но, как только в одном блоке 7 фотодиод.8 освещен и имеет низкое сопротивление , то только на входе соответствующего формировател -инвертора 13 по вл етс  низкий уровень. Во всех

остальных блоках 7 при замьжании . любых ключей 9 низкие уровни на входах соответствующих формирователейинверторов 13 не по вл ютс  ввиду неосвещенности всех остальных фотодиодов за исключеньем одного фотодиода 8 в данном блоке 7. При по влении на выходе, формировател  13 логической 1 по вл етс  1 на выходе элемента 5 и воздействует на

0 блок 3, Сигнал с выхода блока 3, воздейству  на стробирующий вход шифратора 6, позвол ет расщифровать состо ние-инверторов 13, соответствующее логической 1 только на

5 выходе одного формировател -инвертора 13. Кроме того, этот же сигнал , воздейству  на второй вход счетчика 2, позвол ет сн ть состо ние счетчика 2, соответствующее

0 nocTynjjeHHTO 1 -го импульса на вход счетчика 2 с выхода генератора 4, Таким образом, на выходе преобразовател  имеетс  код, отображающий положение светового указател  или

5 соответствующее ему входное воздействие Ux .

Кольцевые счетчики п -разр дны |и работают циклически, поэтому через каждые h периодов тактовых импульсов (1д) можно снимать выходной код. Цикл преобразовани  равен Тц n.t . С изменением координаты светового указател  пропорциональ .но линейно мен етс  и выходной код. Путем разбивки на блоки всех фотодиодов достигнут выигрыш в быстродествии , в сокращении времени преобразовани  в m раз. Пор дковый номер освещенного фотодиода 8 внутри блока 7 определ ет состо ние младших разр дов, выходного кода с помощью счетчика 2/ а пор дковый номер блока 7, в котором находитс  этот освещенный элемент, - состо ние старших разр дов выходного кода с помощью шифратора 6. .

faким образом, преимуществом предложенногр преобразовател  по сравненим с известными  вл етс  более высокое быстродействие, которое достигаетс  путем разбивки преобразовател  на отдельные блоки ключей, а также в св зи с применением кольцевых регистров сдвига и транзистор ных ключей в качестве ключевых злементов вместо используемых в известном преобразователе фотоприемни |Ков , быстродействие которых меньше быстродействи  указанных элементов .

Преобразователь может быть ис- пользован дл  преобразовани  в код координаты светового луча, параметров переменного тока

а так же других параметров , предвари тельно преобразованных в коорди нату луча .

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД, содержащий генератор тактовых импульсов, измерительный механизм со световым указателем, фотодиоды, оптические входы которых оптически соединены с оптическим выходом измерительного механизма со световым указателем, вход которого соединен с входной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения его быстродействия, введены блок управле·, ния, транзисторные ключи, счетчик импульсов, шифратор, элемент ИЛИ,m формирователей-инверторов,m кольцевых Л -разрядных регистров сдвига,m резисторов, первые выводы которых соединены с шиной питания, а второй вывод каждого резистора соединен с входом соответствующего формирователя-инвертора и с катодами соответственно каждой группы из Л фотодиодов, аноды которых через транзисторные ключи соединены с общей шино^, а управляющие входы транзисторных ключей соединены с выходами соответствующих кольцевых Л-разрядных регистров сдвига, вход каждого из которых соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом счетчика импульсов, причем выходы формирователей-инверторов соединены с входами шифратора и элемента ИЛИ, выход которого через блок управления соединен с управляющими входами шифратора и счётчика импульсов', выходы которых соединены с выходными шинами.

   J_n„ 1128384

   I