SU1594690A2

SU1594690A2 - След щий аналого-цифровой преобразователь

Info

Publication number: SU1594690A2
Application number: SU884479864A
Authority: SU
Inventors: Сергей Прокопьевич Лохов; Виктор Павлович Мартынов
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1988-08-23
Publication date: 1990-09-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной цифровой технике и может быть использовано в системах автоматического управлени технологическими процессами. Изобретение позвол ет повысить быстродействие устройства, содержащего блок 1 сравнени , цифроаналоговый преобразователь 2, первый второй и третий логические блоки 4,6 и 7, реверсивный счетчик 3, распределитель 12 импульсов, генератор 9 тактовых импульсов, линию 10 задержки, триггеры 5 и 16, элементы И 13 и 14, группу элементов И 11, за счет введени элементов ИЛИ 17 и 20, элементов И 19 и 15, счетчика 18, элемента НЕ 21, а также ключа 8. Быстродействие устройства достигаетс за счет того, что сдвиг вправо разр дов реверсивного счетчика осуществл етс каждый раз при несовпадении результатов текущего и предыдущего сравнений, а при совпадении указанных результатов - до тех пор, пока число совпадений не достигнет заданного значени , установленного на суммирующем счетчике. При достижении этого значени код уточнени на выходе распределител импульсов на один интервал сохран етс , а при дальнейшем совпадении осуществл етс сдвиг влево. 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной цифровой технике, может ·₍быть использовано в системах авто ·матического управления технологическими процессами с применением ЭВМ и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 805489.

Цель изобретения - повышение быстродействия за счет, улучшения динамической точности измерения входного сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Следящий аналого-цифровой преобразователь содержит блок 1 сравнения,, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 2, реверсивный счетчик 3, первый логический блок 4, первый триггер 5, второй логический блок 6, третий логический блок 7, ключ 8, генератор 9 тактовых импульсов, линию 10 задержки, группу элементов И 11, распределитель 12 импульсов, первый 13, второй 14 и четвертый 15 элементы И, второй триггер 16, первый элемент ИЛИ 17, счетчик 18, третий элемент И 19, второй элемент ИЛИ 20 и элемент НЕ 21. .

Преобразователь работает следующим образом.

На очередном импульсном интервале Т в блоке 1 сравнения сравнивается входной 1J у и вырабатываемый ЦАП 2 опорный П_о = ηΝ_γ сигналы, где η - минимальная дискрета квантования опорного сигнала; Ν_τ - выходной двоичный позиционный код на этом интервале.' '

Блок сравнения выполнен на два выхода, на одном из которых вырабатывается сигнал Больше-Меньше, а на втором - Равно-неравно,

При неравенстве сравниваемых сигналов сигнал Равно с выхода блока 1 сравнения замыкает ключ 8, подключая, тем самым генератор 9 тактовых импульсов к системе. Результат же сравнения с выхода Больше блока 1 подается на первый вход первого логического блока 4, с выхода которого поступает на первый вход первого триггера 5, вход второго логического блока 6, который в зависимости от указанного результата сравнения устанавливает режим сложения либо вычитания реверсивного счетчика 3, и первый вход третьего логического бло ка 7, Результат сравнения входного и опорного сигналов на предыдущем импульсном интервале Т-1 хранится на выходе триггера 5 или, что то же самое, на втором входе логического блока 7, Поскольку ключ 8 замкнут, т.е. выход генератора 9 тактовых импульсов соединен через этот ключ с входами третьего логического блока 7 и линии 10 задержки, то по его сигналу блок 7 формирует на одном из своих выходов управляющие сигналы, причем, если результаты текущего и предыдущего сравнений отличаются по знаку, сигнал, формирующийся на первом выходе блока 7, устанавливает в исходное состояние второй триггер 16 и суммирующий счетчик 18 и осуществляет через второй элемент ИЛИ 17 сдвиг вправо разрядов распределителя 12 импульсов, на выходе которого хранится только одна единица в одном разряде (двоичный позиционный ,код уточнения).тем самым осуществляется деление пополам текущего двоичного позиционного кода уточнения М_т и формируется код уточнения на следующем импульсном интервале М = = М /2. Этот код по окончании задержки времени по линии 10 задержки, которая запускается текущим импульсом от генератора 9 тактовых импульсов, через элементы И 11 поступает на вход реверсивного счетчика 3, в котором алгебраически складывается с текущим двоичным позиционным кодом. На выходе реверсивного счетчика формируется двоичный позиционный код на следующий импульсный интервал Ν_{τ + α} = Ν_ύ + Μ_τ· S_T, где S-p - знак текущего результата сравнения. Задержанный на линии 10 задержки импульс переключает и триггер 5, запоминающий очередной знак результата сравнения входного и опорного напряжений.

При первом совпадении знаков результатов сравнения на текущем н предыдущем импульсных'интервалах формируется сигнал на втором выходе третьего логического блока 7, который через элемент ИЛИ 20 поступает на счетный вход счетчика 18, начиная подсчет числа совпадений знаков, а также на первый вход элемента И 19. Так как на втором входе элемента И 19 устанавливается единица с вы-? хода элемента НЕ 21. при равенстве нулю разряда суммирующего счетчика,

1594690 подключенного к его входу, то сигнал с второго выхода блока 7 через эле,— мент И 19 и элемент ИЛИ 17 поступает на вход сдвига вправо распределителя 12 импульсов. Таким образом, код уточнения М_т+1 продолжают формировать половинным делением его текущего значения Μ_τν< =. М_т/2 до появления единицы в заданном разряде суммирующего счетчика 18. Указанная единица появляется при достижении числом совпадений знаков заранее заданного целочисленного порогового значения, величина которого определяется исподьзуе- 15 мым выходным разрядом счетчика 18. Эта единица поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 20, блокируя дальнейший счет Числа совпадений знаков, инвертируется на элементе НЕ 21, запрещая проход сигнала че—· рез четвертый элемент И 19 и прекращая тем самым половинное деление кода уточнения .и поступает на второй вход элемента И 15, разрешая его работу по первому входу, на который одновременно с появлением указанной единицы подается сигнал об очередном совпадении знаков результатов сравнения с второго выхода третьего . логического блока 7. Сигнал с выхода элемента И 15 поступает на первые входы первого 13 и второго 14 элементов И. Поскольку триггер 16 находится в исходном состоянии, то с нулевого выхода поступает единица на второй вход элемента И 14, а с единичного выхода - ноль на второй вход элемента.И 13, По этой причине указанный сигнал на первых входах элементов И 13 и 14 не проходит на-выход элемента И 13, нопроходит через элемент И 14, переключая по единичному входу триггер 16 в противоположное исходному состоянию. Выходы распределителя 12 импульсов остаются на рассматриваемом интервале неизменными, т.е. значение кода уточнения на нем сохраняется М _т+, = М_т.

открыт единицей с этого же триггера, через элемент И 13 гера 16, а первый единичного выхода

Таким образом, этот сигнал поступает на вход сдвига влево распределителя 12 импульсов, осуществляя каждый раз' сдвиг влево, т.е. формирование кода уточнения на

.. следующем импульсном интервале удвоением текущего кода уточнения М_Т4( = 2·Μ_Τ. Выход дополнительного старшего разряда реверсивного счетчика 3 через первый логический блок 4 запрещает удвоение при переполнении счетчика 3.

При появлении первого несовпадения знаков сравнения входного, и опорного сигналов, когда непосредственно перед этим осуществлялось сохранение или удвоение кода уточнения, сигнал, сформировавшийся на первом выходе логического блока 7, сбрасывает счетчик 18 и устанавливает триггер 16 в исходное состояние и процедура преобразования повторяется.

Если и на последующих интервалах . фор'гиируется на втором выходе логического блока 7 сигнал о совпадении знаков, то состояние всех элементов', через которые он проходит,остается неизменным, за исключением элементов И 13 и 14, второй из которых закрыт нулем с нулевого выхода триг—

При равенстве входного и опорного , сигналов сигнал Равно” ка 1 сравнения размыкает ключ 8 пульсы с генератора пульсов не проходят этому код уточнения •ный позиционный код ными.

Claims

Формул на выходе бло— и ИМ“

9 тактовых им— в систему, а пои - выходной двоич*остаются а изобрет неизменаналого-цифровой авт.св. № 805489, и й с я тем, что, >

преобраστο в

Следящий зователь по ли ч а ю щ целью повышения быстродействия него введены два элемента ИЛИ, третий и четвертый элементы И, эле — мент НЕ, счетчик и ключ, между первым выходом третьего логического блока и входом сдвига вправо распределителями импульсов включен первый элемент ИЛИ, второй вход которого · соединен с выходом третьего элемента И, между вторым выходом третьего логического блока и первым входом первого элемента И включен четвертый элемент И, второй вход которого объединен с входом элемента НЕ, первым входом второго элемента ИЛИ и подключен к соответствующему выходу счетчика, вход установки в 0 которого подключен к первому выходу третьего логического блока, а счет1 1594690 нен с выходом элемента НЕ, причем вход вход ключа соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход - с

5 выходом линии задержки, а управляющий вход - с вторым выходом блока сравнения.

.дай вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с первым входом третьего элемента И и подключен к второму выходу третьего логического блока,.второй вход третьего элемента И соеди-