Аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК 119 Н 03 М 1/06 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТ) АНАЛОГО - ЦИ АМОКОНТРОЛЕМ (57) Изобретен электроизмерит быть использов хоустойчивых а разователей сп мационно-вычис устройство, со рой регистры элементов И, в тах 3-13, прео напряжение, ко группу элемент элементах 18 и ие относится к области ельной техники и может ано при создании поменалого-цифровых преобециализированных инфорлительных систем, В держащее первый и втои 2, первую группу пополненную на элеменбразователь 14 код - мпаратор 15, вторую ов И, выполненную на 19, с целью расширепреобразования, повышеза счет сокращения апнение п плуатации вания маво ССС В.Г.,хоустойчи образовакое отдения диапазона ния надежност ОПИСАН И(71) Производственное объорганизации технической ээнергомеханического оборугистральных газопроводов1311021паратурных затрат и повышения досто- весов разрядов кодов с естественнойверности преобразования в условиях избыточностью, введены элемент 16помех при использовании в качестве запрета и элемент И 17.ил.40 45 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при создании помехоустойчивых аналого-цифровых преобразователей специализированных систем 5контроля, регистрации и управления,Целью изобретения является расши. рение диапазона преобразования, повышение надежности за счет сокращенияаппаратурных затрат и повышение достоверности преобразования.На чертеже показана Функциональная схема первых шести разрядов предлагаемого устройства,Аналого-цифровой преобразовательс самоконтролем содержит первый ивторой и-разрядные регистры 1 и 2,первую группу элементов И, выполненную на элементах 3-13 И, преобразователь 14 код - напряжение (ПКН), компаратор 15, элемент 16 запрета, элемент 17 И, вторую группу элементов И,выполненную на элементах 18 и 19 И,шину 20 "Пуск", входную шину 21, тактовую шину 22, и шины 23 и 24 Нали 25чие ошибок".Аналого-циФровой преобразовательработает следующим образом.При поступлении единичного сигнала на шину 20 "Пуск" последние шестые разряды первого и второго регистров устанавливаются в "1", остальныесбрасываются в "0". Работа синхронизируется одним тактовым импульсомпо шине 22. 35 Предположим, что П =20 квантам иУчто в первом такте на вход прибора действует отрицательная импульсная помеха или отказал один из элементов схемы в старшем разряде. Тогда в первом такте в результате выполнения операции (в компараторе 15) вида П - Пн(П =18) на выходе компара - тора 15 будет сформировано единичное значение сигнала К=1. При поступлении тактового сигнала Г на выходе элемента 17 И будет единичный сигнал,но которому произойдет срабатывание элемента 13 И.По единичному сигналу с выхода элемента 13 И устанавливаются в "О" шестые разряды первого и второго регистров и в 1 - пятые разряды этих регистров, Во втором такте выполняется операция ББ и на выходе комк акомпаратора 15 присутствует нулевой сигнал Ы=О). В результате открывается элемент 16 запрета, единичным сигналом с выхода которого стробируется элемент 10 И. Единичным сигналом с выхода элемента 10 И устанавливаются в единичное состояние четвертые разряды регистров 1 и 2 и пятый разряд регистра 1, На выходе первого регистра 1 устанавливается код 01 1 О 00, С выхода компаратора 15 имеется нулевой сигнал Р=О), так как Бк У БВ результате по Г срабатывает эле-змент 16 запрета и в первом регистре 1 по описанным правилам устанавливается код 01 1100, а во втором регистре 2 устанавливается код 000100. На выходе компаратора 15 формируется сигнал Ы =1, как результат операции Б ( П,. Единичным сигналом с выхода элемента 7 И по г стробируется элемент 7 И. В результате единичным сигналом с выхода элемента 7 И устанавливаются в "1" вторые разряды регистров 1 и 2, третьи разряды этих регистров - в 0, На выходе первого регистра устанавливается код 01 1010. Последующие такты работы устройства ничем не отличаются от описанного и соответствуют алгоритму поразрядногокодирования. В данном примере, на выходах элементов 5,6,9,11,12 И завесь цикл преобразования сохраняютсянулевые потенциалы, В шестом тактена выходе первого регистра 1 устанавливается код 01 10 10. При этомна выходе 24 элемента 19 И присутствует единичный сигнал, свидетельствующий о наличии ошибки в старших разрядах устройства, По комоинации на3 1310 выходах 23 и 24 можно судить не только о категории ошибки, но и об истинности результата. Действительно, 0110 10=10"00 10=20. При наличии кода 11 на выходах 23 и 24 получен 5 ный результат бракуется. При большем числе разрядов в устройстве анализ кодовых шин ошибок является более информативным, Для построения прототипа при и=12 требуется К =443 логи- О ческих элементов и Е =735 связей межтду ними (без учета затрат оборудования на,пкн,и компаратор),Для построения предлагаемого устройства при равных условиях требуется К; =173 15 логических элементов при Ь =324.1 При этом отношения данных оценок составляют: К, /К;. =2,5; 1. /1, =2,2. Минимальное расчетное время одного такта в известном устройстве состав ляет с =300 м с +, где- время срабатывания компаратора. При равных условиях время одного такта в предлагаемом устройстве составляет 1; - 215 м с +25 При равньгх диапазонах отношение значений приведенных оценок возрастает. Так, К /К; =529/173=3; , /1, =858/324=2,6.Очевидно, что при .равных диапазонах представления чисел время полного цикла в известном устройстве значительно возрастает по сравнению с временем полного цикла преобразования в предлагаемом устройстве, как возрастает число составляющих его тактов. Формула изобретения40 Аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем, содержащий первый и второй и-разрядные регистры, первую и вторую группы элементов И соответственно из (2 и) и (и/2) элемен тов И каждая, преобразователь код - напряжение, тактовую шину, шину Наличие ошибок", компаратор, первый вход которого является входной шиной, а второй вход соединен с выходом преобразователя код - напряжение, входы которого подключены соответственно к выходам разрядов первого регистра, первые входы установки в "0" с первого по (и) разрядов которого объединены с входом установки в "1" и-го разрядов первого регистра, первые входы установки в 0 с первого по (и) разряды второго регистра объе 21 4динены с входом установки в "1" и-го. разряда второго регистра и являются шиной Пуск, вьгходы нечетных элементов И, начиная с третьего, кроме и-го первой группы соединены соответственно с вторыми входами установки в 0" соответствующих. разрядов второго регистра, а выход и-го элемента И первой группы соединен с первыми выходами установки в 0 и-го разряда второго регистра, первые входы элементов И второй группы соединены соответственно с выходами нечет 6ных разрядов, начиная с третьего, первого регистра, а вторые входы - , соответственно с выходами четных разрядов первого регистра, о .,т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, повышения надежности за счет сокращения аппаратурных затрат и повышения достоверности преобразования, в него введены элемент запрета (и/2) шин "Наличие ошибок 1 и элемент И, первый вход которого объединен с входом запрета элемента запрета и подсоединен к выходу компаратора, второй вход объединен с информационным входом элемента запрета и является тактовой шикай, а выход соединен с первыми входами нечетных элементов и первой группы, вьгход первого из которых соединен с вторым входом установки в "0" первого разряда первого регистра, первые входы установки в 1" разрядов которого, кроме и-го, объединены соответственно с одноименными входами разрядов второго регистра, с третьими входами установки в 0 с второго по (и)-й разрядов второго регистра и подключены соответственно к выходам четных элементов И первой группы, вторые входы установки в "1" разрядов, кроме и-го и (и)-го, первого регистра объединены соответственно с вторыми входами установки в 0 разрядов, начиная с второго, кроме и-го первого регистра, с вторыми входами установки в1соответствующих разрядов, второго регистра и соответственно подключены к выходам нечетных элементов И, начиная с третьего, первой группы, вторые входы которых объединены с первыми входами соответствующих четных элементов И первой группы элементов И и подключены к выходам соответствующих разрядов, начиная с второго, второго регистра, выход первого разряда которого соеди13 Составитель Ю.СпиридоновРедактор М.Бандура Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник Заказ 1902/55 Тираж 902 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 нен с вторым входом первого элементаlИ первой группы, вторые входы четных,элементов И которой объединены и подключены к выходу элемента запрета,причем вход установки в "1" п-го разряда первого регистра подключен кшине "Пуск", выходы элементов И второй группы являются соответствующимишинамй "Наличия ошибок", при этом 11021 второй вход установки в "1" (п) -горазряда первого регистра объединен с входом установки в "0" и-го разряда первого регистра и подключен к выходу (2 п)-го элемента И первой группы, а второй вход установки в "0" и-го разряда второго регистра объеди. нен с первым входом установки в "1" п)-го разряда второго регистра,