SU1361584A1 - Аналого-цифровое вычислительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах, в частности в пульсной электроразведочной аппаратуре дл  автоматического вычислени  кажущейс  электропроводности исследуемой среды. Целью изобретени   вf2 If лаетс  расширение класса решаемых устройством задач. Аналого-цифровое вычислительное устройство содержит распределитель импульсов 1, первый, второй и третий мультиплексоры соответственно 2, 3 и 4, аналого-цифровой преобразователь 5, цифроаналого- вый преобразователь 6, первый 7 и второй 8 масштабные резисторы, интегрирующий конденсатор 9, операционный усилитель 1О, вход 11, шину 12 источника посто нного напр жени  и выход 13. Достижение поставленной цели обеспечено благодар  введению в устройство распределител  импульсов , трех мультиплексоров и интегрирующего конденсатора., а также но- вым св з м между составными элементами устройства, обеспечивающим решение задачи извлечени  корн  кубического из квадрата входного напр жени . 2 ил. (Л со 05 СП 00 N .И Hh д r-CZH- ifl fO j: Id

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может-быть использовано в информационно-измерительных системах, предназначенных дл  отбора и обработки информации, содержащейс  в измерительньпс сигналах, в частности в импульсной электроразведочной аппаратуре дл  автоматического вычислени  кажущейс  электропроводности исследуемого вещества.

Целью изобретени   вл етс  расширение класса решаемых устройством задач.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройстваi на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство состоит из распределител  1 импульсов, первого 2, второго 3 и третьего 4 мультиплексоров, аналого-цифрового 5 и цифроаналогового б преобразователей, первого 7 и второго 8 масштабных резисторов, интегрирующего конденсатора 9 и операционного усилител  10. Устройство имеет вход 11, шину 12 посто нного напр жени  и выход 13. Распределитель

1импульсов имеет первый 14, второй 15, третий 16 и четвертый 17 выходы.

Устройство об,еспечивает вычислеЗр----

ние функции у 1 х и работает.еле-. дующим образом.

Пусть на вход 11 устройства поступает непрерывное напр жение A(t), а на выходе 12 устройства присутствует .выходное напр жение U(t) . Под действием импульса (фиг. 2 б) с первого выхода 14 распределител  1 открыва- ютс  первые каналы мультиплексоров

2и 3. При этом входное напр жение A(t) подаетс  на информационньш вход аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 5 и на вход опорного напр жени  цифроаналогового преобразовател  (ЦАП) 6.

Первым импульсом (фиг. 2 д), поступающим с четвертого вьгхода 17 распределител  1j запускаетс  АЦП 5 и напр жение A(t) преобразуетс  им в цифровой код. При этом на входе опорного напр жени  АЦП 5 присутствует выходное напр жение U(t). В момент окончани  преобразовани  на вь коде АЦП 5 образуетс  число

К

au,n

A(t)

U(t)

аип коэффициент преобразовани  АЦП 5, запускаетс  ЦАП 6 и число n,(t) преобразуетс  в аналоговую величину (напр жение ) . Поскольку в .это врем  на входе опорного напр жени  ЦАП 6 присутствует напр жение A(t) с выхода мультиплексора 3, то на выходе ЦАП 6 по вл етс  напр жение

Кдца-КиАп-А« (t)

и

цлп

K,.n,(t)-A(t)UTty

где К цлр - коэффициент преобразовани  ЦАП 6.

Импульсом (фиг. 2 в) с выхода 15 распределител  1 открываютс  вторые каналы мультиплексоров 2 и 3 и на вход АЦП 5 поступает напр жение

u/in э на вход опорного напр жени  ЦАП 6 - напр жение Е с шины 12 посто нного напр жени . Напр жение преобразуетс  в число n2(t) с помощью АЦП 5, запущенного вторым импульсом последовательности (фиг.2 д), причем

5

п (t) -К цдп-А (t)

0

и

в

I цлп

5

0

IFTU

момент окончани  преобразовани  в n2(t) на выходе конца преобразовани  АЦП 5 по вл етс  импульс, поступающий, на тактовый вход ЦАП 6. В результате на выходе ЦАП 6 образуетс  напр жение

(К;1цп Кц п) -Ep A t)

и

цлл

U4t)

Под действием импульса (фиг. 2 г) с третьего выхода 16 распределител  1 открываютс  -каналы мультиплексора 4 и на инвертирующий вход операционного усилител  10 начинают поступать токи, пропорциональные напр жени м и U(t). В итоге интегрирзоощему конденсатору 9 за врем  Т(, действи  импульса на входах мультиплексора 4 сообщаетс  зар д

UU)

R.

о

г

сопротивлени  масштаб- ньк резисторов 7 и 8 dU.,(t) - изменение выходного напр жени .

На этом один цикл работы устройства заканчиваетс . Вторыми импульсами последовательностей (фиг.2 б.

3

в, г) цикл повтор етс  и конденсатору 9 сообщаетс  зар д

л ,.и,(0..т„-.т.

где U(t) - изменение выходного напр жени  в момент окончани  второго цикла. Выходное напр жение U(t)

00

X iUi(t) измен етс  до тех пор,

(.1

пока 4U;(t)0. В установившемс  режиме 4U.(t) О, следовательно,

ЦцАП U(t)

.R,

R.

Подставив в последнее равенство вместо и его значение, получают

(КАЦП-КЩП) -Е A4t) U(t) U4t) -R,R2

Выразив из последнего уравнени  U(t), окончательно получают

U(t)

Ь.где К, ЕО(К

ный коэффициент вьтислени .

/.ЦП- Кц/1п)- - масштабФормула изобретени 

Аналого-цифровое вычислительное устройство, содержащее шину посто нного напр жени , последовательно включенные аналого-цифровой и цифро- аналоговый преобразователи, первый масштабный резистор, подключенный одним из выводов к выходу цифроана- логового преобразовател , второй масштабный резистор и операционный усилитель , неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потен61584

циала, а выход подключен к одному из выводов второго масштабного резистора и  вл етс  выходом устройства, о т- g .личающеес  тем, что, с целью расширени  класса решаемых задач , оно содержит распределитель импульсов , первый, второй и третий мультиплексоры и интегрирующий кон- 10 денсатор, который включен между выходом и инвертирующим входом операционного усилител , первые информационные входы первого и второго мультиплексоров объединены и  вл ютс  ин- 15 формационным входом устройства, а их вторые информационные входы подключены соответственно к выходу циф .роаналогового преобразовател  и к шине посто нного напр жени , первые и 20 вторые управл ющие входы первого и второго мультиплексоров попарно объединены и подключены соответственно к первому и второму выходам распределител  импульсов, соединенного третьим 25 выходом с первым и вторым объединенными управл ющими, входами третьего мультиплексора, первый и второй информационные входы и выход которого подключены соответственно к свобод- 30 ным выводам первого и второго мас;штабных резисторов и к инвертирующе му входу операционного усилител , аналоговый информационный вход, вход запуска и вход опорного напр жени  аналого-цифрового преобразовател  подключены соответственно к выходу первого мультиплексора, к четвертому выходу распределител  импульсов и к

выходу операционного усилител ,вы- 40 ход второго мультиплексора соединен с входом опорного напр жени  цифро- аналогового преобразовател , тактовый вход которого подключен к выходу

.конца преобразовани  аналого-цифрового преобразовател .

35

Составитель А.Маслов Редактор И.Николайчук Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец

Заказ 6293/50 Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фиг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Аналого-цифровое вычислительное устройство, содержащее шину постоянного напряжения, последовательно включенные аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, первый масштабный резистор, подключенный одним из выводов к выходу цифроаналогового преобразователя, второй масштабный резистор и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потен циала, а выход подключен к одному из выводов второго масштабного резистора и является выходом устройства, о т5 личающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит распределитель импульсов, первый, второй и третий мультиплексоры и интегрирующий кон10 денсатор, который включен между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, первые информационные входы первого и второго мультиплексоров объединены и являются ин15 формационным входом устройства, а их вторые информационные входы подключены соответственно к выходу цифроаналогового преобразователя и к шине постоянного напряжения, первые и 20 вторые управляющие входы первого и второго мультиплексоров попарно объединены и подключены соответственно к первому и второму выходам распределителя импульсов, соединенного третьим 25 выходом с первым и вторым объединенными управляющими, входами третьего мультиплексора, первый и второй информационные входы и выход которого подключены соответственно к свобод30 ным выводам первого и второго масштабных резисторов и к инвертирующему входу операционного усилителя, аналоговый информационный вход, вход запуска и вход опорного напряжения 25 аналого-цифрового преобразователя подключены соответственно к выходу первого мультиплексора, к четвертому .выходу распределителя импульсов и к выходу операционного усилителя,вы40 ход второго мультиплексора соединен с входом опорного напряжения цифроаналогового преобразователя, тактовый вход которого подключен к выходу .конца преобразования аналого-цифрового преобразователя.

   Фиг.2