SU849236A1 - Analogue-digital integrator - Google Patents
Analogue-digital integrator Download PDFInfo
- Publication number
- SU849236A1 SU849236A1 SU792842576A SU2842576A SU849236A1 SU 849236 A1 SU849236 A1 SU 849236A1 SU 792842576 A SU792842576 A SU 792842576A SU 2842576 A SU2842576 A SU 2842576A SU 849236 A1 SU849236 A1 SU 849236A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- trigger
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ЬНТЕГРАТОР(54) ANALOG-DIGITAL INTEGRATOR
1one
Изобретение относитс к гибридной вычислительной технике и может найти применение при построении гибридных вычислительных устройств, информационно-измерительных и вычислительных систем и комплексов.The invention relates to hybrid computing and can be used in the construction of hybrid computing devices, information-measuring and computing systems and complexes.
Известно устройство дл интегрировани , содержащее последовательно соединенные аналоговый интегратор, . компаратор, реверсивный счетчик, цифро-аналоговыйпреобразователь, выход которого подключен к первому входу сумматора, источник задани начальных условий и источник управл ющего сигнала, блок управлени , вход которого соединен с выходом сумматора, а другой - с источником управл квдего сигнала, дополнительный аналоговый интегратор и ключи, причем выход сумматора соединен через первый ключ с входом аналогового интегратора и через второй с входом дополнительного аналогового интегратора, выход которого соединен с вторым входом cSMMaTopa, третий вход сумматора через третий ключ соединен с источником задани начальных условий, источник управл ющего сигнала соединен с управл ющим входом третьего ключа и входом установки счетчика в нулевое положение, а выходы блока управлени соединены с управл ющими -входами первого и с второго ключей и управл ющим входом аналогового.интегратора A device for integrating a series-connected analog integrator is known. a comparator, a reversible counter, a digital-to-analog converter, the output of which is connected to the first input of the adder, a source for setting initial conditions and a source of a control signal, a control unit whose input is connected to the output of the adder, and another one with a control source of the signal, an additional analog integrator keys, the output of the adder is connected via the first key to the input of the analog integrator and through the second to the input of an additional analog integrator, the output of which is connected to the second input of the cSMMaTopa, t The third input of the accumulator is connected to the initial condition source, the control signal source is connected to the third key control input and the meter installation input to the zero position, and the control unit outputs are connected to the control inputs of the first and second keys and the control input analog. integrator
Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс ин- The closest in technical essence to the invention is the in-
4п тегратор напр жени , содержащий4p voltage strainer containing
последовательно соединенные интегрирующий усилитель и сравнивающее устройство , ключи, через первый ключ вход интегрируквдего усилител соединен с входом устройства, а через serially connected integrating amplifier and comparing device, keys, through the first key the input of the integrated amplifier is connected to the input of the device, and through
15 второй и третий ключи - с источниками эталонных напр жений, схемы совпадени , схему измерени времени, триггер управлени , единичный выход которого подключен к управл квдему входу первого ключа, вход первой схемы 15 second and third keys - with sources of reference voltages, coincidence circuit, time measurement circuit, control trigger, single output of which is connected to the control input of the first key, input of the first circuit
20 совпадени соединен непосредственно с выходом сравнивающего устройства и выходом схемы измерени а вход второй схемы совпадени через 20, the match is directly connected to the output of the comparator and the output of the measurement circuit, and the input of the second coincidence circuit via
25 интегратор и разрешающие входы схем совпадени подключен к нулевому выходу триггера, а выходы - к управл ющим входам второго и третьего ключей, вход схеъва измерени времени подсое25, the integrator and the permitting inputs of the matching circuits are connected to the zero output of the trigger, and the outputs to the control inputs of the second and third keys, the input of the time measurement circuit is connected
30 динен к входу триггера управлени 2 .30 dinene to the input of the trigger control 2.
Недостатками известных интеграторов вл ютс значительна погрешность интегрировани , св занна с несовпадением конца интервала йнтег рировани с концом физическрго процесса,.а также ограниченные функциональные возможностиThe disadvantages of the known integrators are the significant integration error associated with the mismatch between the end of the integration interval and the end of the physical process, as well as limited functionality
Цель изобретени - повышение точности интегрировани и расширение функциональных возможностей за счет автоматического определени знака интеграла.The purpose of the invention is to improve the accuracy of integration and enhance the functionality by automatically determining the sign of the integral.
Поставленна цель достигаетс тем, что интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, вход которого через первый ключ соединен с входом аналого-цифрового интегратора, через второй и третий ключи - с источникам эталонных напр жений и через четвертый ключ подключен к выходу интегрирующего усилител , соединенному с первым входом первого сравнивающего устройства, второй вход которого с шиной нулевого потенциала, а .выход - с первым входом триггера управлени , первый и второй элементы и, первые входы которых соединены с выходами триггера управлени , а выходы подключены к управл ющим входам второго и третьего ключей, содержит триггер знака, формирователи заданного и действительного времени интегрировани , реверсивный счетчик,третий и четвертый элементы И и второе сравнивающее устройство,входы которого подключены соответственно к источнику опорного напр жени и выходу интегрирующего усилител , а выход соединен с вторым входом триггера управлени , выходы которого соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы всех элементов И и управл ющий вход четвертого ключа, подключены к первому выходу формировател действительного времени интегрировани , первый вход которого соединен с единичным выходом триггера управлени , второй вхоД - с первым выходом формировател заданного времени интегрировани , второй выход которого подключен к управл ющему входу первого ключа, а третий выход соединен с тактовыми входами триггера управлени , триггера знака и третьими входами третьего и четвертого элементов И, установочные входы триггеров управлени и знака реверсивного счетчика и формирователей действительного и заданного времени интегрировани соединены с установочным входом аналого-цифрового интегратора , управл ющие входы которого подключены к входам формировател заданного времени интегрировани , входы реверсивного счетчика подключены к выходам треть,его и четвертого элементов И,первый.и второй выход - к входам состо ни триггераThe goal is achieved by integrating an integrating amplifier whose input is connected to an analog-digital integrator through a first switch, to a source of reference voltages through a second and third switch, and connected to the first input through a fourth switch the first comparing device, the second input of which is with a zero potential bus, and the output to the first input of the control trigger, the first and second elements and the first inputs of which are connected to the outputs of the trigger control, and the outputs are connected to the control inputs of the second and third keys, contains a character trigger, drivers of a given and real integration time, a reversible counter, the third and fourth elements And the second comparison device, the inputs of which are connected respectively to the source of the reference voltage and the output of the integrating the amplifier, and the output is connected to the second input of the control trigger, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the third and fourth elements And, the second inputs of all the elements Both s and the control input of the fourth key are connected to the first output of the real time integrator shaper, the first input of which is connected to the single control trigger output, the second input to the first shaper output of the specified integration time, the second output of which is connected to the control input of the first key, and the third output is connected to the clock inputs of the control trigger, the sign trigger and the third inputs of the third and fourth elements AND, the installation inputs of the control trigger and the sign are reverse About the counter and the real and predetermined integration time formers are connected to the installation input of the analog-digital integrator, the control inputs of which are connected to the inputs of the generator of the specified integration time, the inputs of the reversible counter are connected to the outputs of the third, its fourth and fourth elements, the first. to trigger state inputs
знака, выход которого вл етс знаковым выходом, а другие выходы реверсивного счетчика - информационными выходами аналого-цифрового интегратора ,the sign, the output of which is a sign output, and the other outputs of the reversible counter - information outputs of the analog-digital integrator,
Кроме того, формирователь действительного времени интегрировани содержит элемент задержки, формирователь импульсов, элемент И, элемент ИЛИ и триггер, вход установки в нуль которого через последовательно соединенные элемент ИЛИ, элемент И и .формирователь импульсов соединен с первым входом формировател действительного времени интегрировани , второй вход элемента И вл етс вторым входом формировател действительного времени интегрировани , вход элемента задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ и вл етс третьим входом формировател действительного времени интегрировани , выход элемента задержки соединен с входом установки в единицу триггера, единичный выход которого вл етс выходом формировател действительного времени интегрировани .In addition, the real integration time driver contains a delay element, a pulse driver, an AND element, an OR element and a trigger, the input of which is set to zero through the OR connected in series, the AND element and a pulse shaper are connected to the first input of the real integrated time driver, And is the second input of the real time integrator, the input of the delay element is connected to the second input of the OR element and is the third input The actuator has a real integration time, the output of the delay element is connected to the input of the installation in the trigger unit, the unit output of which is the output of the real time integrator.
На фиг.1 показана функциональна схема аналого-цифрового интегратора; на фиг.2 - схема формировател действительного времени интегрировани ; на фиг.3 - временные диаграммы.Figure 1 shows the functional diagram of the analog-digital integrator; Fig. 2 is a diagram of the real integration time generator; figure 3 - timing diagrams.
Аналого-цифровой интегратор содержит интегрирующий усилитель 1, последовательно соединенный с инвертирующим входом первого 2 и неинвертирующим входом второго 3 сравнивающих устройств; ключи 4-7; через первый ключ 4 вход интегрирующего усилител 1 соединен с входом 8 устройства , через второй 5 и третий б соответственно - с источниками 9 и 10 этлонных напр жений, а через четвертый ключ 7 выход интегрирующего усилител соединен с входом; триггер 11 управлени ; четыре элемента 12-15 И/ выходы элементов 12 и 13 И подключены соответственно к управл ющим входам второго 5 и третьего б ключей, а выходы элементов 14и15И-к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 16; триггер 17 знака; формирователи заданного 18 и действительного 19 времени интегрировани .The analog-to-digital integrator contains an integrating amplifier 1 connected in series with the inverting input of the first 2 and the non-inverting input of the second 3 comparing devices; keys 4-7; through the first switch 4, the input of the integrating amplifier 1 is connected to the input 8 of the device, through the second 5 and third 6, respectively, to sources 9 and 10 of the voltage, and through the fourth switch 7, the output of the integrating amplifier is connected to the input; control trigger 11; four elements 12-15 AND / outputs of elements 12 and 13 AND are connected respectively to the control inputs of the second 5 and third b keys, and the outputs of elements 14 and 15 И to the summing and subtracting inputs of the reversible counter 16; trigger 17 characters; Formers of a given 18 and real 19 integration time.
Инвертирующий вход второго сравнивающего устройства 3 соединен с входной шиной 20 интегратора, а выход - с одним из входов триггера управлени . 11, второй вход которого подключен к выходу первого сравнивающего устройства 2. Единичный выход триггера 11 управлени соединен с первыми входами первого 12 и четвертого 15 элементов И и формировател 19 действительного времени интегрировани , а нулевой - с первы ли входами второго. 13 и третьего 14 элемента И. Вторые входы элементов 12-15 И подключены к выходу формировател 19The inverting input of the second comparing device 3 is connected to the input bus 20 of the integrator, and the output to one of the control trigger inputs. 11, the second input of which is connected to the output of the first comparator device 2. The unit output of the control trigger 11 is connected to the first inputs of the first 12 and fourth 15 elements AND of the real time integrator 19, and the zero inputs to the first inputs of the second. 13 and the third 14 of the element I. The second inputs of the elements 12-15 And connected to the output of the former 19
Первый выход формировател 18 подсоединен к управл ющему входу первого ключа 4, второй выход соединен с тактовыми входами триггеров 11 и 17 и третьими входами элементов 14 и 15 И, третий выход - с вто-рым входом формировател 19, один КЗ входов - с третьим входом формировател 19, входной шиной 21 аналого-цифрового интегратора, входом установки в нуль реверсивного счетчика 16 и триггера 11 и входом установки в единицу триггера 17, остальные входы - с; управл ющими шинами 22 аналого-цифрового интегратора-. Суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 16 подключены к выходам элементов 14 и 15 И, выходык выходным шинам 23 аналого-цифрового интегратора, а выходы переполне ни и обнулени - соответственно к первому и второму входам триггера 17, единичный выход которого соедине с знаковым выходом 24 аналого-цифрового интегратора. The first output of the imaging unit 18 is connected to the control input of the first key 4, the second output is connected to the clock inputs of the flip-flops 11 and 17 and the third inputs of the elements 14 and 15 And, the third output - to the second input of the imaging unit 19, one short-circuit input with the third input driver 19, input bus 21 analog-to-digital integrator, the input of the installation to zero of the reversible counter 16 and the trigger 11 and the installation of the unit in the unit of the trigger 17, the other inputs - with; control buses 22 analog-digital integrator-. The summing and subtracting inputs of the reversible counter 16 are connected to the outputs of elements 14 and 15, the output buses to the output buses 23 of the analog-digital integrator, and the outputs of overflow and zeroing, respectively, to the first and second inputs of the trigger 17, whose single output is connected to the sign output 24 of the analog -digital integrator.
Формирователь действительного времени интегрировани (фиг.2) со-, держит элемент 25 задержки, формирователь 26 импульса, элемент 27 И, элемент 28 ИЛИ и триггер 29. Вход установки в нуль триггера 29 через последовательно соединенные элемент 28 ИЛИ и элемент 27 И и формирователь 26 импульсов соединен с первым входом формировател 19. Второй вход элемента 27 И вл етс вторым входо. (формировател 19. Вход элемента 25 соединен с вторым входом элемента 28 ИЛИ и вл етс третьим входом формировател 19. Выход элемента 25 соединен с входом установки в единицу триггера 29-, единичный выход которого вл етс выходом формировател 19.The real integration time driver (FIG. 2) co-holds the delay element 25, pulse generator 26, element 27 AND, element 28 OR, and trigger 29. Input of setting trigger 29 to the zero through the serially connected element 28 OR and element 27 AND The 26 pulses are connected to the first input of the former 19. The second input of the element 27 I is the second input. (shaper 19. The input of element 25 is connected to the second input of element 28 OR and is the third input of shaper 19. The output of element 25 is connected to the input of the unit in trigger unit 29-, the single output of which is the output of shaper 19.
Интегратор работает следующим . образом.The integrator works as follows. in a way.
В исходном состо нии импульс П, , подаваемый на установочный вход 21 аналого-цифрового интегратора, устанавливает триггер 17 в состо ние , а все остальные триггеры в состо ние о. Ключи 4-6 разомкну .ты, ключ 7 замкнут. Конденсатор интегрирующего усилител 1 за врем , равное длительности импульса П-j, должен разр дитьс ..После окончани импульса П начинаетс процесс интегрировани . На управл ющие -входы ключей 4 и 6 подаетс разрешающий сигнал соответственно с первого выхода формировател 18 и второго элемента 13 И. Ключи 4 и 6 замыкаютс ,, ключ 7 размыкаетс . Интегратор интегрирует напр жение U,подаваемое на вход 8 устройства и напр жение -и о, поступающее с источника 10 эталонного напр жени . ЕслиIn the initial state, the pulse П, supplied to the installation input 21 of the analog-digital integrator, sets the trigger 17 to the state, and all other triggers to the state o. Keys 4-6 open .ty, key 7 is closed. The capacitor of the integrating amplifier 1 must be discharged in a time equal to the duration of the pulse Pj. After the end of the pulse P begins the integration process. The control inputs of keys 4 and 6 are fed with an enable signal, respectively, from the first output of the imaging unit 18 and the second element 13 I. The keys 4 and 6 are closed, the key 7 is opened. The integrator integrates the voltage U, applied to the input 8 of the device and the voltage - and o, coming from the source 10 of the reference voltage. If a
напр жение U на выходе интегрирующего усилител 1, больше .напр жени и , подаваемого на инвертирующий вход 20 второго сравнивающего устройства сигнал с выхода сравнивающего устройства 3 устанавливает триггер 11 управлени в состо ниеthe voltage U at the output of the integrating amplifier 1 is greater than the voltage and, applied to the inverting input 20 of the second comparator, the signal from the output of the comparator 3 sets the control trigger 11 to the state
. В результате, ключ 6 размыкаетс , а ключ 5 замыкаетс . В этом случае на интегратор подаетс напр жение Uy ,с входа 8 устройства и . As a result, key 6 opens and key 5 closes. In this case, the voltage Uy is applied to the integrator from input 8 of the device and
0 напр жение +0, поступающее с источника 9.0 +0 voltage coming from source 9.
Если напр жение UK на выходе интегрирующего усилител 1 отрицательное , то сигнал с выхода первого сравнивающего устройства 2 устанавливает If the UK voltage at the output of the integrating amplifier 1 is negative, then the signal from the output of the first comparator device 2 sets
5 триггер 11 в состо ние 1. и таким образом первоначально интегрируетс напр жение (), а затем (). Так как Uv,(t) (фиг.За),5, the trigger 11 is in the state of 1., and thus the voltage () is first initially integrated, and then (). Since Uv, (t) (fig.Za),
00
Т.. (t)dt + h,,, (t)dt.o,T .. (t) dt + h ,,, (t) dt.o,
где i и i,, - входные токи интегратора соответственно на первом О, t и втором where i and i ,, are the input currents of the integrator, respectively, on the first, O, t and second
5 t,t2 интервалах интегрировани .5 t, t2 integration intervals.
Если предположить, что , а tj-t At,j (фиг.За), после известных преобразований получают -ьа i и (t) (At., ) .If we assume that, and tj-t At, j (fig.Za), after the known transformations get i and (t) (At.,).
00
Если за заданное врем интегрировани ТгIf for a given integration time Tg
выполн етс п полных тактовcomplete n full cycles
интегрировани , тоintegrating then
;°u,(t) V-,; i.ai; ° u, (t) V- ,; i.ai
(bt . -uto; ) .(bt. -uto;).
Однако может оказатьс , что конец интервала интегрировани не совпадает с моментом окончани последнего такта (фиг.36, в). За счет этого по вл етс погрешность, котора со-ответствует .значению напр жени на выходе интегратора в момент времениHowever, it may turn out that the end of the integration interval does not coincide with the end of the last clock cycle (Fig. 36, c). Due to this, an inaccuracy appears that corresponds to the voltage value at the integrator output at the instant of time
UU(TCUU (TC
Эта погрешность можетThis error may
ИAND
5 быть устранена., если после заданного интервала TQ продолжить процесс интегрировани при отключенном входе 8 устройства до момента, когда напр жение Оц на выходе интегратора становитс равным нулю. С этой целью вво0 дитс дополнительное врем интегрировани с тем, чтобы закончить последний такт интегрировани (в момент времени Т ) .5 to be eliminated. If, after a given TQ interval, the integration process is continued with the device input 8 turned off until the voltage Oc at the integrator output becomes zero. For this purpose, an additional integration time is introduced in order to complete the last integration cycle (at time T).
Таким образом, интегральное зна5 чение .J° U)((t)dt определ етс в момент времени Т , т.е. несколько позже заданного времени интегрировани TO Thus, the integral value .J ° U) ((t) dt is determined at time T, i.e., somewhat later than the specified integration time TO
1и (t) Ut; -bt2;) J u(t)dt1and (t) Ut; -bt2;) J u (t) dt
о - tino - tin
ол. л ЬОгчol l ogch
00
где конец последнего (п-го) целого такта.where is the end of the last (nth) integer cycle.
l(n-ti|TO.Туl (n-ti | TO. TU
5 ()dt-(- f (U.x+Uo)dt+J . -it r« lo5 () dt - (- f (U.x + Uo) dt + J. -It r "lo
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792842576A SU849236A1 (en) | 1979-11-11 | 1979-11-11 | Analogue-digital integrator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792842576A SU849236A1 (en) | 1979-11-11 | 1979-11-11 | Analogue-digital integrator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU849236A1 true SU849236A1 (en) | 1981-07-23 |
Family
ID=20860462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792842576A SU849236A1 (en) | 1979-11-11 | 1979-11-11 | Analogue-digital integrator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU849236A1 (en) |
-
1979
- 1979-11-11 SU SU792842576A patent/SU849236A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3749894A (en) | Analog to digital conversion and computation method | |
US4574271A (en) | Multi-slope analog-to-digital converter | |
SU849236A1 (en) | Analogue-digital integrator | |
JPH0820473B2 (en) | Continuous period-voltage converter | |
US4978956A (en) | Apparatus for digital conversion and processing of analog inertial velocity or acceleration signals | |
US3631467A (en) | Ladderless, dual mode encoder | |
SU764120A1 (en) | Integrating vontage-to-code converter | |
SU960843A1 (en) | Entropy determination device | |
SU801000A1 (en) | Device for multiplying analogue signals | |
SU1441323A2 (en) | Digital voltmeter | |
SU741281A1 (en) | Device for integrating functions of peak shape | |
SU527673A1 (en) | Frequency conversion device | |
SU984038A1 (en) | Frequency-to-code converter | |
SU798915A1 (en) | Device for reading out graphic information | |
SU794727A1 (en) | Frequency-to-code converter | |
SU762167A1 (en) | A-d converter | |
SU788025A1 (en) | Digital phase meter | |
RU1810894C (en) | Graphic information input device | |
SU467361A1 (en) | Voltage integrator | |
SU1348851A1 (en) | Device for determining influence factor of element parameters on output parameters of radio-electronic circuits | |
SU764129A1 (en) | Integrating analog-digital converter | |
SU756424A1 (en) | Logaritmic analogue-digital converter | |
SU864578A1 (en) | T flip-flop | |
SU938196A1 (en) | Phase-shifting device | |
SU1048493A1 (en) | Device for graphic information readout |