Преобразователь напряжения в код

" 7 р 4 Р Сл Ор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 1014139, кл. Н 03 К 13/17, 1982.Автометрия, 1975, Ф 1, с. 52-57. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД.(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техЯО 1290523 А 1 ники и может быть использовано вцифровых измерительных устройствах.Изобретение позволяет повыситьбыстродействие устройства, содержащего генератор 1 импульсов, блок 2сравнения, цифроаналоговый преобразователь 3, блок 5 элементов И,триггер 6 управления, триггеры 7. 17,И, дешифратор 9, за счет введенияв него первого 11 и второго 10 дополнительных триггеров с изменениемсвязей. 1 табл., 1 з.пф-лы, 1 ил,0523 50 1 129Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах.Цель изобретения - повышение быстродействия преобразования.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь напряжения в код, содержащий генератор 1 импульсов, блок 2 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 3, шину 4 входного сигнала, блок 5 элементов И, триггер 6 управления, триггеры 7.1-7.И, шину 8 "Пуск", дешифратор 9, второй 1 О и первый 11 дополнительные триггеры.Дешифратор 9 выполнен на первом 12 и втором 13 блоках элементов И.Преобразователь работает следующим образом.Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3 в устройстве должен быть построен на основе избыточных весовых кодов, например целочисленных кодов Фибоначчи или кодов с иррациональным основанием "золотой" пропорции Характерной особенностью данных кодов является неоднозначность представления цифровой информации, т.е. ,одному результирующему числу может ставиться в соответствие определенное число различных кодовых комбинаций. Одну из таких кодовых комбинаций, а именно "01100", являющуюсяненормализованной, и соответствую-. щую нормализованной результирующейкомбинации "10000" (старший разряд из них - слева), назовем измерительной комбинацией или измерительнымсостоянием пятерки триггеров.Импульс по шине устанавливает пятерку триггеров старших разрядовустройства (т.е. триггеры с номерами разрядов И + 2 ( 11), Я + 1 (10) и триггеры 7 с номерами разрядов Я,Н " 1 и И - 2), в измерительное сос. тояние, а остальные триггеры 7 итриггер 6 - в нулевое состояние, Полученный на триггерах код преобразуется с помощью ЦАП 3 в аналоговыйсигнал, который сравнивается блоком2 с входным сигналом, поступающим сшины 4. Генератор 1 по сигналу разрешения от нулевого выхода триггера6 генерирует импульсы. Последующаяработа поясняется таблицей. 10 , 15 20 25 30 35 40 2Первый импульс генератора 1 через блок 13 элементов И всех разрядов, кроме М-го, и блок 13 элементов И И-го разряда устанавливает в нулевое состояние триггер 10 с номером (И + 1) и в единичное состояние триггер 7 с номером И - 1 (см, таблицу), а через элемент И блока элементов И 5 - триггеры (И + 2)-го,Ж-го и (Й - 2)-го разрядов в зависимости от сигнала, получаемого врезультате сравнения входного сигнала, поступающего от шины 4, с сигналом, поступающим от ЦАП 3. Если входной сигнал меньше сигнала от ЦАП 3,то на выходе блока 2 формируется нулевой сигнал и триггеры с номерамиМ + 2, Ы и И - 2 остаются в исходномсостоянии (см. таблицу): триггер 11с номером М + 2 - в состоянии "0",триггер 7 с номером И - в состояние"1", и триггер 7 с номером И - 2. -в состоянии "0". Если входной сигнал больше сигнала от ЦАП 3, то навыходе блока 2 формируется единичныйсигнал, разрешающий прохождение сигнала И-го разряда дешифратора 9 через элемент И этого же разряда блока5 элементов И и установку триггера11 с номером М + 2 и триггера 7 с номером И - 2 в единичное состояние, атриггера 7 с номером И - в нулевое(см. таблицу). Таким образом, есливначале пять триггеров 7 старшихразрядов, включая два вновь введенных триггера 11 и 10, находились визмерительном состоянии (см, таблицу), то после первого импульса от генератора эти пять триггеров и последующие один или два младшие триггеры находятся в следующих состояниях,Если входной сигнал меньше сигналаот ЦАП 3 и сигнал с выхода блока 2является нулевым, то формируютсясигналы, устанавливающие триггер 11с номером И + 2 в нулевое состояние,а следующую за этим триггером пятиразрядную группу триггеров 7 (см.таблицу) в измерительное состояние,Если же входной сигнал больше сигнала от ЦАП. 3 и сигнал с выхода блока2,является единичным, то формируются сигналы, устанавливающие дватриггера 11 и 10 с номерами И + 2 и И + 1 в состояние 10 и в измерительное состояние следующую пятиразрядную группу триггеров 7 ("100 1100"см, таблицу), т.е, группу через один12905разряд по отношению к исходному положению измерительного состояния.В соответствии с положением измерительной группы разрядов и соотношением сигналов сравнения входного сигнала и сигнала от ЦАП 3 второй импульс от генератора 1 проходит через соответствующие элементы И блока 13 элементов И и элементы И блоков 12 и 5 элементов И и устанавли вает в нулевое или единичное состояние триггер 7, старший в пятиразрядной группе триггеров, т,е. в состояние, соответствующее измерению (сравнению), и в новое измерительное 15 состояние группу триггеров на один или два разряда младше.Работа по преобразованию напряжения в код заканчивается установкой триггера 6 в единичное состояние, 20 которое может быть получено в следующих случаях: когда четыре триггера 7 с номерами с 1-го по 4-й реализуют старшие разряды измерительного состояния, триггер 6 реализует младший разряд группы измерительного состояния и сигнал от шины 4 больше сигнала от ЦАП 3, когда три триггера 7 с номерами от 1-го до 3-го реализуют три старших разряда измери- ЗО тельного состояния, а триггер 6реализует второй младший разрядгруппы измерительного состояния. В этих двух ситуациях последующий импульс от генератора 1 через элементы 35 И блока 12 элементов И с номерами разряда 2 или 1 и элемент И блока 5 элементов И устанавливает триггер 6 в единичное, состояние. Сигнал на единичном выходе триггера 6 индицирует 40 конец работы и разрешение съема информации триггеров 7,Формула изобретения451, Преобразователь напряжения в код, содержащий последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и блок сравнения, второй вход которого является входной ши ной, а выход соединен с первой группой входов блока элементов И, М- триггеров, входы установки в "0" которых соединены с соответствующими выходами блока элементов И, соответствующий вход установки в "1" М-го триггера объединен с соответствующими входами установки в "0" остальных триггеров, соответствующим вхо 234дом установки в "0" триггера управления и является шиной "Пуск", соответствующие прямые выходы всех триггеров и соответствующие инверсныевыходы триггеров, кроме М-го, соединены с соответствующими первыми ивторыми входами дешифратора, генератор импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениябыстродействия, введены два дополнительных триггера, прямые выходы которых и прямые выходы триггеров соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя и яв"ляются первыми выходными шинами, прямой выход триггера управления является второй выходной шиной, а инверсный выход через генератор импульсовсоединен с третьим входом дешифратора, каждый х-й выход которого соединен с -м входом второй группы входов блока элементов И и, кроме М-гои первого, - с соответствующим входом установки в "0" ( + 1)-го триггера и соответствующим входом установки в "1" ( - 1)-го триггера,первый выход - с соответствующим входом установки в 0 второго триггера и соответствующим входом установки в "1" триггера управления, а М-йвыход - с соответствующим входом установки в 0 первого дополнительного триггера и соответствующим входомустановки в "1" (М - 1)-го триггера,соответствующий вход установки в0 второго дополнительного триггераобъединен с соответствующим входомустановки в "1" первого дополнительного триггера н является шиной(М - 1)-го выходов, блока элементовИ соединен с соответствующими входами установки в "1" ( + 2)-го и( - 2)-го триггеров, (М - 1)-йвыход блока элементов И соединен ссоответствующими входами установкив "1" первого дополнительного триггера и (М - 3)-го триггера, а М-йвыход соединен с соответствующимивходами установки в "1" второго дополнительного триггера и (М - 2)-готриггера,2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что дешифратор выполнен на двух блоках элементов И из М и (М - 1)-го элементов И соответственно, первые группывходов первого и второго блоковэлементов И являются соответственноТекущее значение разряда Состояние элементов М+2 М+1 М М 1 М 2 М 3 М 4 О 1,0 0 0 0 Исходное состояние Установка разрядов сигналом от элемента И 13М-го разряда 0 Установка разрядов принулевом сигнале от блока2 (сохранение состоянияразрядов) Результирующее состояниеразрядов при нулевом сигнале от блока 2 0 0 0 0 Установка разрядов сигналом от элемента И 5 приединичном сигнале отблока 2 (инверсное состояние разрядов) Результирующее состояниеразрядов при единичномсигнале от, блока 2 Ц 0 П р и м е ч а н и е. Подчеркнуто измерительное состояние Составитель И.РомановаТехред И.Попович Корректор Е.Сирохман Редактор Л.Пчолинская Тираж 932 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 91657 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул,. Проектная, 4 5 1290523 6первыми и вторыми входами дешифрато- с первым входом второй группы входов ра 1-й вход, кроме первого и М-го, второго блока, элементов И и явля- второй группы входов первого блока ется третьим входом дешифратора, а элементов И объединен с -м входом . М-й вход второй группы входов перво- второй группы входов второго блока 5 го блока элементов И соединен с элементов И и соединен с ( - 1)"м (М - 1)-м выходом второго блока выходом второго блока элементов И, элементов И, а выходы первого блока первый вход второй группы входов элементов И являются соответствующипервого блока элементов И объединен ми выходами дешифратора.1л