Развертывающий регистр для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания

Союз Советских Соцналнатнчесннк Республик(22) Заявлено 25,05,7с присоединением (32) Приоритет Опубликовано 15.09.7 Дата опубликования явкиГосударственный комит овета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 53) УДК 681,325(088 Бюллетень34 описания 09.04.75В. П, Дубильер Днепропетровское отаникАН Ук деление Института мехраинской ССР ЗВЕРТЫВАЮЩИЙ РЕГИСТР ДЛЯ АНАЛО ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯОРАЗРЯДНОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ Изобретение относится .к области цифровой вычислительной техники и может найти применение в аналого-цифровых преобразователях и цифровых измерительных приборах.Известный развертывающий регистр для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания содержит в старшем разряде троичный триггер, состоящий из элементов НЕ и ИЛИ, элементов И для связи прямого и инверсного выходов нуль - органа со вторым и третьим элементами ИЛИ - НЕ троичного триггера и элементов ИЛИ, связывающих первые и вторые элементы НЕ троичных триггеров каждого разряда с выходными шинами этих разрядов.Во время работы такого устройства наблюдаются сбои, устранение которых невозможно без изменения схемы устройства.Повышение устойчивости работы развертывающего регистра и упрощение его схемы достигается тем, что выходы второго и третьего элементов ИЛИ - НЕ троичного триггера старшего разряда соединены со входами элемента ИЛИ - НЕ второго разряда. Выход этого элемента и выходы элементов ИЛИ - НЕ последующих разрядов соединены со входами триггеров тех же разрядов, состоящих из элементов ИЛИ - НЕ. Выходы триггера младшего разряда соединены со входами оконечного элемента ИЛИ - НЕ, выход которого соединен через элементы И со входами т 1 рпггера младшего разряда и со входом первого элемента ИЛИ - НЕ тропчного триггера старшего 5 разряда. Выходы первого и второго элементовИЛИ - НЕ троичного триггера соединены через элемент И с выходом старшего разряда, а выходы элементов ИЛИ - НЕ приггеров тех же разрядов соединены через 10 элементы И с выходными шинами развертьсвающего регистра для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания.Схема устройства представлена на чертеже.15 На схеме изображены только три разрядарегистра. Старший разряд регистра представляет собой троичный триггер, который образован из элементов ИЛИ - НЕ 1, 2, 3.Выходы элементов 2 и 3 соединены со вхо дами элемента ИЛИ - Е 4 второго разряда. Выход элемента 4 соединен со входами триггера, образованного из элементов ИЛИ - НЕ 5 и 6. Аналогично построены все последующие разряды регистра.25 Выходы элементов 5 и 6 триггера младшего разряда соединены со входами элемента ИЛИ - НЕ 7, выход которого соединен с элементом 1 троичного триггера.Кроме того, выходы элементов 4 каждого ЗО разряда и элемента 7 соединены через эле3менты И 8 и 9 со входами элементов 5 и 6 триггеров и со входами элементов 2 и 3 троичного триггера старшего разряда. Вторые входы элементов И 8 соединены с шиной 10 инверсного Р выхода нуль-органа, а входы элементов И 9 соединены с шиной 11 прямого Р выхода нуль-органа,Выходы элементов 1 и 2 старшего разряда и элементов 4 и 5 каждого последующего разряда соединены с выходными шинами развертывающего регистра.Устройство работает следующим образом.Допустим, что в исходном состоянии элементы ИЛИ - НЕ 3 и 6 закрыты (находятся в режиме отсечки) и на их выходах имеется сигнал логической 1. Тогда элементы ИЛИ - НЕ 1 и 2 троичного триггера 1, 2, 3 открыты и на их выходах - сигнал логического О, открыты также элементы ИЛИ - НЕ триггеров 5 и 6 и открыты элементы ИЛИ - НЕ 4 и 7 благодаря потенциальным связям с троичным триггером и триггерами остальных разрядов и па их выходах также имеются сигналы логического О. Независимо от того, какие сигналы на шинах 10 и 11, идущих с выходов нуль-органа, элементы И 8 и 9 закрыты, так как на одном из входов каждого из них имеется сигнал 0 от элементов 4 и 7,Это устойчивое состояние, в котором устройство может находиться длительное время.Подача импульса Пуск (логическая 1) на вход 12 развертывающего регистра выводит элементы ИЛИ - НЕ 3 и 6 из режима отсечки и открывает их. Одновременно импульс пуск поддерживает в открытом состоянии элементы ИЛИ - НЕ 2 и 5.Благодаря тому, что элементы 2 и 3 троичного триггера открыты и открыты элементы 5 и 6 триггеров последующих разрядов, элементы 1, 4 и 7 должны начать закрываться. Однако, так как время рассасывания пеосновных носителей транзисторов элементов 1, 4 и 7 при выходе из насыщения в режим отсечки не бесконечно мало, процесс закрытия элементов 1, 4 и 7 будет растянут во времени.Возрастающий потенциал логической 1 с выхода элемента 7 в какой-то момент прекращает процесс закрытия элемента 1 и начинает его открывать. Бремя, в течение которого проходит этот процесс, зависит от индивидуальных свойств транзисторов элементов 1 и 7 и не является определяющим. К концу этих переходных процессов элемент 1 открывается, его транзистор входит в режим насьпцения и на его выходе будет логический О, При этом элемент И 13 старшего разряда открывается от поступления двух логических нулей па выходах открытого элемента 2 и открыьшегося элемента 1.Конец прохождения импульса пуск создает условие для закрытия элемента 3, одна- ко транзистор этого элемента еще остается какое-то время открытым (в режиме пасыщсния) в силу конечного времени рассасывания неосновных носителей.Открытый элемент 13 дает возможностьсравнения с помощью нуль-органа эталонного 5 напряжения первого разряда У - преобразователя код в напряжение аналого-цифрового преобразователя с измеряемым напряжением У,.В это же время элемент ИЛИ - НЕ 4 10 второго разряда закрыт двумя нулями от элементов 2 и 3 троичного триггера и стробирует сигналом 1 элементы И 8 и 9 по одному из входов,Допустим, У) У, тогда на шине 11 15 нуль-органа будет сигнал 1, а на шине 10сигнал О.Сигнал 1 на шине 11 открывает элементИ 9 старшего разряда и тем самым предотвращает выход из насьпцения транзистор 20 элемента ИЛИ - НЕ 3, а так как элементИ 8 остается закрытым, то элемент ИЛИ - НЕ 2 закрывается и открывает элемент 4 второго разряда, Он также закроет элемент И 13 старшего разряда, который 25 в свою очередь выключает эталонное напряжение Укпервого разряда на преобразователе код - напряжение аналого-цифрового преобразователя напряжения.Зо Для правильной работы регистра должнобыть соблюдено следующее условие: время срабатывания преобразователя код - напряжение и нуль органа аналого-цифрового пре.образователя должно быть значительно мень 35 ше времени рассасывания неосновных носителей транзисторов развертывающего регистра.Это легко достижимо.Открывшийся элемент 4 отсекает доступсигналам с выхода нуль-органа к элементам 40 2 и 3 через элементы И 8 и 9 и теперь троичный триггер (старший разряд) останется в таком устойчивом состоянии до прихода очередного импульса пуск. Одновременно с этим элемент 4 открывает элемент И 13 вто рого разряда. Элементы 5 и 6 еще какое-товремя остаются открытыми, на нуль-органе уже происходит сравнение напряжений Ук, и У, т, е. на нуль-органе будут сравниваться напряжения У и Ск + кг 0 КсКсгЕсли Ук = Ук, + -7 к. (7 хто на шине 11 нуль-органа будет сигнал Р= =О, а на шине 10 сигнал Г=Ь. В связи 55 с этим элемент 5 триггера второго разрядаостается открытым, а элемент 6 закрывается и открывает элемент 4 следующего разряда, Сигналом О с выхода элемента 4 закрываются элементы И 8 и 9 и открывается эле мент 12 следующего разряда.Этот процесс проходит до тех пор, пока небудут опрошены все разряды и устройство не придет в исходное состояние, при этом на преобразователе код - напряжение устанавли вается напряжение Ув соответствии с цифставитель Э. Гилинска едакто аурова ехред Т. Миронова Корректор Л, Кото 3,9 Изд.1107ЦНИИПИ Государственного комитпо делам изобретен Москва, Ж, Рауш ак Тираж 811та Совета Чш 1 истрои и открытиикая наб., д 45 ПодписноеССР ипография, пр. Сапунов ровым кодом, имеющимся на выходных шинах развертывающего регистра:У= а,У+ а,У+ аУ, где а; - код на машинах регистра, который может принимать значения 0 или 1.В таком состоянии развертывающий регистр будет находиться до очередного импульса пуск. Предмет изобретенияРазвертывающий регистр для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания, содержащий в старшем разряде троичный триггер, состоящий из элементов ИЛИ - НЕ, элементы ИЛИ - НЕ и триггеры, состоящие из элементов ИЛИ - НЕ в остальных разрядах, элементы И для связи прямого и инверсного выходов нуль- органа со вторым и третьим элементами ИЛИ - НЕ троичного триггера старшего разряда и с элементами ИЛИ - НЕ триггеров второго и последующих разрядов, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости его работы и упрощения, выходы второго и третьего элементов ИЛИ - НЕ троичного триггера старшего разряда соединены со входами элемента ИЛИ - 5 НЕ второго разряда; выход этого элементаи выходы элементов ИЛИ - НЕ последующих разрядов соединены со входами триггеров тех же разрядов, состоящих из элементов ИЛИ - НЕ; выходы триггера младшего 10 разряда соединены со входами оконечногоэлемента ИЛИ - НЕ, выход которого соединен через элементы И со входами триггера младшего разряда и со входом первого элемента ИЛИ - НЕ троичного триггера стар щего разряда, выходы первого и второго элементов ИЛИ - НЕ троичного триггера соединены через элемент И с выходом старшего разряда, а выходы элементов ИЛИ - НЕ каждого последующего разряда и пер вых элементов ИЛИ - НЕ триггеров техже разрядов соединены че 1 рез элементы И с выходными шинами развертывающего регистра для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания.