Способ преобразования напряжения в двоичный код

Сееэ Советских Сецналистнческнк РеслублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ 1 ТИЛЬСТВУ оц 780183(22) Заявлено 04.1278 (21) 2691026/18-21 Н 03 К 13/02 с присоединением эаявкм Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делан нзобретеннй н открытнйДата опубликования описания 1 Ы 13 0 72) Автор изобретения Н.И. Фокин 71) Заявител(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ДВОИЧНЫЙ КОД 1 е 2 (2 Р 1) Изобретение относится к области вычислительной техники и может бытьиспользовано для преобразования напряжения в двоичный код, телеметрических и автоматических системах контроля и управления.Известен способ преобразования напряжения в двоичный код с непосредственным снятием, отсчета, в которомдля выделения старшего разряда преобразуемое напряжение одновременно сравнивается с набором эталонов старшегоразряда, находится разность измеряемого напряжения и напряжения эталона старшего разряда и производится сравнение полученной разности с наборомэталонов меньшего разряда 111 .Недостатком способа является относительно большое время преобразования, связанноесо сравнением измеряе мого напряжения с набором эталонов для выделения старшего разряда, нахож- дением разности измеряемого и напряжением эталона старшего разряда и многократной иттерацией вышеперечислен ных операций для выделения младших разрядов.Известен также способ преобразования напряжения в двоичный код путем одновременного сравнения преобраэуе мого напряжения с набором эталонныхнапряжений по уровням квантования,при этом напряжение первого эталонаравно единичному значению и соответствует нулевому весу степени основания два, а каждое последующее на единицу больше предыдущего 2 .Недостаток этого способа - неоднозначность результата при образованииизменяющегося напряжения и большоеколичество операций преобразования.,Целью предлагаемого изобретенияявляется исключение неоднозначностипреобразования напряжения в код и по"вышение быстродействия,Поставленная цель достигается тем,что в способе преобразования напряжения в двоичный код путем одновременного сравнения преобразуемого напряжения с набором эталонных напряженийпо уровням квантования, напряженияимпульсов единичного кода, равные повесу соответствующим эталонным напряжениям, распределяют на кодовые комбинации по разрядам двоичного кодапо закону:где-йомер импульса двоичного кода,1,2,3 номер кодовой комбинации,1,2,3 количество эталонныхф напряжений,а напряжения импульсов н кодовых комбинациях, имеющих максимальную величину, )одновременно сравнивают междусобой и выделяют разность максимальных напряжений импульсов в кодовыхкомбинациях, соответствующих млад- щшим разрядам, и максимальных напряжений импульсов кодовых комбинаций,соответствующих более старшим разрядам,Способ реализуется в устройстве,функциональная электрическая схемакоторого изображена на чертеже.Цепь резисторов 1-7 создает множество эталонов напряжений, которыеснимаются со средних точек и подаются на верхние входы компараторон 8- 2614. На нижние входы компараторов подается измеряемое напряжение, напри""мер, равное 6,3 вольта. Когда напряжение на нижнем входе компараторабольше, чем на верхнем входе, на его )выходе появляется напряжение. С вы ходов компараторов напряжение подается на входы пороговых устройств 15"21, где оно формируется и ограничива- ется до напряжения эталона,котороеподавалось на соответствующий компаратор.С выходов пороговых устройств 1521 "эталонные напряженияраспределяются на кодовые комбинации К-К и подаются на входы элементов сравнения" напряжений эталонов 22-24.В данном примере кодовая комбинация К будет содержать импульсы (эталоны) с номерами 1,3-5,7, К -2;б иК. В элементах 22-24 сравнейий 40производится сравнение импульсов междусобой в каждой кодовой комбинациии выделение во песу импульсов (эталОнов). Выделенные наибольшие по весу импульсы (определяк)щие импульсы)с номерами 7,6 и 4 с выходов элементов 22-24 сравнения подаются на входы элементов 25-27 сравнения наибольших по весу эталонов (импульсов). Навыходе элементов сравнения наибольших 50по весу импульсов вырабатывается двоичный код, являющийся эквивалентом" входного сигнала. Младшие разряды выделяются тогда, когда напряжение наибольшего по весу импульса в кодовойкомбинации, соответствующей младшемуразряду, больше по величине напряжений, отдельно взятых";"бйределяющихимпульсов в кодовых комбинациях более старших разрядов.В рассматриваемом случае для перного разряда нес определяющего импульса (эталона) равен 7 и он большедругих определяющих импульсов (этало нон) б и 4, соответствующих более:старшим разрядам, поэтому на выходе 5 элемента 27 выделится первый разряд, Для второго разряда нес определяющего импульса равен б и он больше веса определяющего импульса старшего разряда, равного 4, поэтому на выходе элемента 26 выделится второй разряд.Старший разряд выделяется при наличии определяющего импульса в кодовой комбинации старшего разряда. На выходе элемента 25 выделится третий разряд,Если максимальное эталонное напряжение равно 6,26, то единичное значение эталона, соответствующее первому разряду, равно 0,885 В. При преобразовании напряжения, равного 6,3 В имеем 3-х разрядный код 11,соответствующий 7 весовым единицам, или 7 х 0,885 = 6,1956 6,2 В. Ошибка преобразования не превысит шага квантования,Формула изобретенияСпособ преобразования напряжения в двоичный код путем одновременного сравнения преобразуемого напряжения с набором эталонных напряжений по уровням квантования, при этом напряжение первого эталона ранно единичному значению и, соответствует нулевому весу степени основания два, а каждое последующее на единицу большепредыдущего, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью исключения неоднозначнОсти преобразования напряжения н код и понышения быстродействия, напряженкя импульсов единичного кода, равные повесу соответствующим эталонным напряжениям, распределяют на кодозые комбинации по разрядам двоичного кода по закону:, д "(йЬ-где Ь - номер импульса единичного кода;1,2,3 - номер кодовой комбинации;Р - 1,2,3 - количество эталонных напряжений,а напряжения импульсов в кодовых комбинациях, имекщих максимальную величину одновременно сравнивают между собой и выделяют разность максимальных напряжений импульсов н кодовыхкомбинациях, соответствующих младшимразрядам, и максимальных напряженийимпульсов кодовых комбинаций, соотнетствующих более старшим разрядам. Источники информации,принятие во внимание при экспертизе 1. Смолов В.Б. и др. Полупроводникбные кодирующие и декодирующие преобразователи напряжения, Л., "Энергия", 1967, с. 147.2. Под ред. Петрова Г.М. Преобразователи информации в аналого-цифровых устройствах и системахМ., "Машиностроение", 1973, с. 179-184 (прототип)780183 дановЕоррек Г. Решетнн 34 За 4/ атент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 иал П Составитель ЮРедактор Г. Прусова Техред М,Петко Тираж 995ИПИ Государственного комио делам изобретений н отк035, Москва, Ж, Раушск Подписиета СССРрнтийя наб., д.