Преобразователь амплитуд импульсов в цифровой код

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 746920 ВПТБпо делам изобретений и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУД ИМПУЛЬСОВ В ЦИФРОВОЙ КОДИзобретение относится к области вычисли. тельной импульсной техники и предназначено для быстрого кодирования амплитудимпульсных сигналов и постоянного тока в вольтметрах. Известны времяимпульсные преобразователи5амплитуд импульсов в цифровой код, содержа.оде линейнопропускающее н зарядное устройство, запоминающий конденсатор, сравнивающееустройство, .устройство управления, генераторторазрядного тока с ключом, а также генератортактовых импульсов с ключом и счетчик нм.пульсов 111 и 121,Недостатком известных преобразователей является то, что тактовая частота 100-200 МГц15является для них предельной.Известен также преобразователь, содержащийускоренный времяимпульсный преобразователь,разряжающий запоминающий конденсатор двумяразрядными токами, значительно отличающимися20по величине (3.Основным недостатком такого преобразова.теля является сложность создания двух генераторов импульсного тока с высокой стабильнос 2тью отношений, этих токов, что не позволяет достигнуть теоретического предела быстродействия.Цель изобретения - повышение быстродействия при сохранении точности преобразования,Поставленная цель достигается тем, что в из. вестный преобразователь, состоящий из последовательно соединенных входной клеммы, линейно- пропускающего, зарядного и сравнивающего устройств и коммутатора, выходы коммутатора соединены через два импульсных ключа, подклю. ченных к генератору кодовых импульсов, с входами первого триггера группы младших триггеров (и+1) триггера группы старших триггеров счетчика и через первый токовый ключ с выходами зарядного устройства и генератора тока, входная клемма через устройство управления соединена с коммутатором, счетчиком и ли нейнопропускающим устройством, между выходом зарядного устройства и корпусом подключен конденсатор, а выход сравнивающего устройства соединен с коммутатором и устройством управления, введены элемент установки 1 уровня, второй конденсатор и второй токовый ключ, включенный между коммутатором и вто.201 руется с импульсами генератора 19 и включает разрядный токовый ключ 14 через конденсатор 12, После первого срабатывания сравнивающего устройства 5 и фазировки коммутатор 7 включает разрядный токовый ключ 15 через конденсатор 13. Поскольку этот конденсатор имеет емкость в 2" раз большую, то скорость изменения напряжения на нем в 2" раз меньше, После второго срабатывания сравнивающего устройства 5 (в обратном направлении) разряд прекраща.ется и преобразование заканчивается, Во время быстрого разряда конденсатора 12 кодовые импульсы через ключ 17 поступают на вход (и+1) триггера счетчйка 11, а при медленном через ключ 18 на вход первого триггера 10.Чтобы не исказить результат. преобразования, младшие триггера включены в режим вь:читания и перенос с группы младших триггеров поступает на вход вычитания старшей группы. Через некоторое время после преобразования конден.сатор 13 устанавливается в исходное состояние элементом 9, а с выхода преобразователя 20 считывается в регистратор параллельный код.Максимальное быстродействие заявляемыйпреобразователь достигает при п, равном корню квадратному из числа уровней квантования, Выигрыш в быстродействии при этом равен и/2, Обычно одновременно снижается тактовая частота генератора в 4.5 раз, что позволяет использовать менее быстродействующие схемы фазировки и счетчиков и все равно получать эквивалентную тактовую частоту свыше б 00 МГц по сравнению с 300-400 МРц в прототипе. 10 7469""рым входом сравнивающего устройства, второйконденсатор подключен между вторым входомсравнивающего устройства, и корпусом, элемент- установки уровня подключен между выходомконца преобразования устройства управления и5вторым входом сравнивающего устройства, вто.рой токовый ключ соединен с коммутатором, авыход первой группы триггеров счетчика соединен с входом вычитания второй группы тригге.ров счетчика.На фиг. 1 приведена функциональная схемапредлагаемого преобразователя; на фиг. 2 -временные диаграммы, поясняющие его работу.Входная клемма преобразователя соединенас устройством 2 управления и через последова.тельно соединенные линейно пропускающееустройство 3 и зарядное устройство 4 к первому входусравнивающего устройства 5. Выход бначала преобразования устройства упавленйяподключен к входу разблокировки коммутато.20ра 7, а выход конца преобразования 8. науправляющий вход элемента 9 установки уровняи входы считывания счетчиков 10,11,Входы сравнивающего устройства 5 подклю.чены соответственно через конденсаторы 12 и2513 к корпусу и через первый 14 и второй 15токовые ключи к генератору 1 б тока. Крометого, второй вход сравнивающего устройстваподключен к выходу элемента установки уров.ня, Управляющие входы токовых ключей 14 и15,как и управляющие входы первого 17 и.второго 18 импульсных ключей соединены ссоответствующими выходами коммутатора 7,Импульсные входы ключей 17 и 18 и входфазировки коммутатора 7 подключены к гене35ратору 19 кодовых импульсов, а выходы клю.чей соответственно к входу первоготриггератруппы младших триггеров счетчика 10 и квходу (и+1) триггера группы старших тригге.ров счетчика 11. Выходы с обеих групп40триггеров подключены к выходным клеммампреобразователя 20. Выход группы младшихтриггеров подключен к реверсивному входугруппы старших триггеров. Выходы сравниваю.щего устройства 5 соединены с входом оконча 45ния преобразования устройства управления ивходом переключения токов коммутатора 7.На фиг.2 приведены диаграммынайряйенйя "на выходах различйых элементов преобразбва геля.Преобразователь работает следующим образом.50Входной сигнал 1 через открытое линейнопропускающее устройство 3 и зарядное устройство 4 заряжает конденсатор 12 до максималь.ной амплитуды входного сигнала. Через некото.рое время после заряда устройство управления55запирает линейно=йропускающее устройство 3й подает "в коммутатор 7 команду начала пре.,образования. Эта команда в коммутаторе фазиФормула изобретения Преобразователь амплитуд импульсов и цифро. вой код, состоящий из последовательно соединенных входной клеммы, линейнопропускающе. го, зарядного и сравнивающего устройств и коммутатора, выходы коммутатора соединены через два импульсных ключа, подключенных к генера. тору кодовых импульсов, с входами первого триггера группы младших триггеров и (и+1) триггера группы старших триггеров счетчика, и через первый токовый ключ с выходами за. рядного устройства и генератора тока, входная клемма через устройство управления соединена с коммутатором, счетчиком и линейно-пропуска. ющим устройством, между выходом зарядного устройства и корпусом подключен конденсатор, а выход срзвнивающего устройства соединен с коммутатором и устройством управления, отличающийся тем,что,с целью повышения быстродействия при сохранении точйостй преобразования, в него введены элемент ,установки уровня, второй конденсатор и второй токовый ключ, включенный между коммутато746920 аИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе аказ 3974/52 Тираж 995 Подписное ИП Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн ром и вторым входом сравнивающего устройстввторой конденсатор подключен между вторымвходом сравнивающего устройства и корпусом,элемент установки уровня подключен междувыходом конца преобразования устройствауправления и вторым входом сравнивающегоустройства, второй токовый ключ соединен скоммутатором, а выход первой группы триггеров счетчика соединен с входом вычитаниявторой группы триггеров счетчика. 1, Преобразователь СТ, реклама фирмыопте гаси 9 пе, 1973.2. Преобразователь 54168, реклама фирмыНеМетт - РасКагд 1973,3. Реав 1 т, Ицс, Ьатгца. апд МеМюг 1 а1968, 59 йф 2, р, 283 (прототип).