Мажоритарно-резервированный аналого-цифровой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЯО 14449(504 НОЗМ 1 ОДОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИД.:ТЕЛЬСТВУ г/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Гитис Э.И. Преобразователи информации для ЭЦВУ, М,: Наука, 1975, с. 402-404.Мартыненко Я,Д., Смесов А.А., Татаринов К.А., Шмойлов Ю.А. Высоконадежный помехозащищенный 64 канальный 10-ти разрядный ПНК. Электронная техника. Сер. 10 Микроэлектронные устФойства, 1982, вып. 2(32), статья. .(54) МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ АНА ЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в резервированных информационно-измерительных системах.Для повышения точности Преобразования аналого-цифровой преобразовательдополнительно содержит группу 0-триггеров, первый и второй дешифраторы,группу элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ,группу элементов И, группу КЯ-триггеров. Вновь введенные блоки, работаясовместно с мажоритарно-резервированным аналого-цифровым преобразователем поразрядного взвешивания, обеспечивают в процессе преобразованияавтоматическое исключение иэ регистров поразрядного приближения экстремальных значений результатов преобразования, оставляя во всех резервных каналах результат, совпадающийс выборочными средним значением,1 табл., 1 ил.1444946 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в резервированных информационно-измерительных системах.Цель изобретения - повышение точности преобразования.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого аналого-цифрового преобразователя. ОМажоритарно-резервированный анапого-цифровой преобразователь в каж". дом резервном канале содержит мажоритарный элемент 1, коммутатор 2 вход. алых напряжений, компаратор 3, цифро аналоговый преобразователь 4, регистр 5 поразрядного приближения, первый, второй и третий П"триггеры, обозначенные соответственно 6, 7 и 8, первый дешифратор 9, второй дешифратор 20 10, первый, второй и третий элементы ИЛИ, обозначенные соответственно 11, 12 и 13, элемент ИЛИ-НЕ 14; первый, второй и третий элементы И 15, 16 и 17 соответственно, первый, второй 25 и третий КБ-триггеры 18, 19 и 20.Мажоритарно-резервированный аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.Перед началом преобразования из 30 центрального устройства (не показан-. ного на чертеже) на установочные входы аналого-циФрового преобразова теля поступает сигнал, устанавливающий КБ-триггеры 18-20 в каждом резервном канале в нулевое состояние. Низкие уровни с выходов КБ-триггеров 18-20 поступают на С-входы Р-тригге,ров 6-8 и переводят последние в режим повторителя, т.е. сигналы с выхо- АО дов компараторов 3 каждого резервного канала, поступающие на Э-входы, передаются на выходы Э-триггеров 6-8 и далее на входы мажоритарного элемента 1 и первого/дешифратора 9.Одновременно со сбросом КБ-триггеров 18- 20 регистр 5 поразрядного приближения начинает процесс преобразования, подавая на вход цифро-аналогового преобразователя 4 весовые коды, начиная со старшего разряда. До тех пор, пока последовательные коды на выходах.компараторов 3 всех разрядных каналов совпадают, преобразование протекает по алгоритму поразрядного . уравновешивания, выходы дешифраторов 9 и 10 не переходят в возбужденные состояния, КБ-триггеры 18-20 остаются в исходных нулевых состояниях. 23Допустим, что, начиная с некоторого разряда, состояние выхода компаратора 3 одного из резервных каналов не совпало с состоянием выходов ком-. параторов 3 двух других резервных каналов. Тогда на одном.из шести выходов 1, 2, 3, 4, 5 или Ь дешифрато" ра 9 появится высокий уровень, пройдет через соответствующий элемент ИЛИ 12, 11 или 13 на вход соответствующего элемента И 15, 16 или 17. Так как выходы 3, 5, 6 дешифратора не возбуждены (КБ-тригегры 18-20 в нулевом состоянии), на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 высокий уровень и сигналы с выходов элементов ИЛИ 11, 12 или 13 проходят через элементы И 15, 16 или 17 ца Б-вход соответствующего КБ-триггера 18, 19 или 20, устанавливая последний в единичное состояние. Высокий уровень с сработавшего КБ-триггера 18, 19 или 20 "защелкнет" на соответствующем Р- триггере 6, 7 или 8 состояние выхода того компаратора 3 из трех резервных каналов которое отличается от двух других. После отработки описанного события КБ-триггеры 18-20 поддерживают на входах дешифратора 10 либо код 001 либо 010, либо 100, т.е. выходы 3, 5, 6 дешифратора 10 по-прежнему не возбуждены.Следующим шагом в работе аналогоцифрового преобразователя является повторение события на некотором следующем разряде. При повторении события КБ-триггеры 18-20 установятся в состояние либо 011, либо 101, либо 110, т,е. на дешифраторе 10 появится возбужденный выход, который создаст через элемент 14 ИЛИ-НЕ на входах элементов И 15, 16, 17 запрещающий низкий уровень, а один из 0-триггеров 6, 7 или 8 "запомнит" состояние выхода компаратора 3 еще одного резервного канала. Далее процесс преобразования не приводит к изменению состояния вновь введенных блоков и завершается известным обра" зом.Сущность предлагаемого мажоритарно"резервированного аналого-цифрового преобразователя заключается в том, что вновь введенные блоки, работая совместно мажоритарно-резервированным аналого-цифровым преобразователем поразрядного уровновешивания, обеспечивают в процессе преобразования авто 1444946матическое исключение из регистровпоразрядного приближения экстремальных значений результатов преобразования, оставляя во всех резервныхканалах результат, совпадающий с выборочным средним значением,П р и м е р. Пусть в результатедестабилизирующих факторов или дефекта на выходах компараторов 3 коды .принимают значения, приведенные втаблице.До такта 6 преобразование протекает без особенностей. На такте 6 навходе дешифратора 9 присутствует код101, т.е. выход 5 дешифратора 9 возбужден и КБ-триггр 19 устанавливается в единицу, Э-триггер 7 запоминаетсостояние компаратора 3 резервногоканала 2, отличное от состояния двухдругих каналов. Очевидно, что в резервном канале 2 результат преобразования стремится к минимальному значению.Далее на выходе Э-триггера 7 уро.вень не изменится до конца преобразования.На такте 7 на входе дешифратора 9присутствует код 100 (с учетом того,что выход Э-триггера 7 равен константе "ноль"), т.е. выход 4 дешифратора9 возбужден и КБ-триггер 18 устанавливается в единицу, Э-триггер 6 запоминает состояние компаратора 3 резервного канала 1. Так как теперь вединичном состоянии находятся дваКБ-триггера 18 и 19, выход 6 дешифратора 10 возбужден и через элемент 14ИЛИ-НЕ поддерживает на вторых входахэлементов И 15, 16 и 17 запрещающий 40низкий уровень. В силу этого дальшепроцесс преобразования протекает безизменения состояний вновь введенныхблоков и результат преобразованияполностью определяется резервным каналом, в котором значение равно выборочному среднему из 1034(8),1017 (8), 1020 (8), т.е. 1020 (8) .Таким образом, предлагаемый мажоритарно-резервированный аналого-цифровой преобразователь по сравнению50с известшлм обеспечивает преобразование с п.1 вышенной точностью, автоматически нь 1 бирая в процессе преобразования наилучший результат, равный вы 55борочному среднему значению, как принормальном функционировании резервных каналов, так и при отказе одногоиэ резервных каналов. Формула изобретения Мажоритарно-резервированный аналого-цифровой преобразователь, содержащий в каждом канале коммутатор входных напряжений, входы которого являются входными шинами, а выход соеди" нен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя регистр последовательного приближения, вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, о т л.и ч а - ю щ к,й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в каждый резервный канал введены три Э-триггера, первый и второй дешифраторы, три элемента ИЛИ, элемент ИПИНЕ, три элемента И, три КБ-триггера, причем в каждом канале выход компара" тора соединен с Э-входом первого Э- триггера, выходы первого, второго и третьего Э-триггеров соединены с соответствующими входами мажоритарного элемента и входами первого дешифратора, первый и второй выходы первого дешифратора соединены с входами первого элемента ИЛИ, третий и четвертый выходы соединены с входами второго элемента ИЛИ, пятый и шестой выходы соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элемен тов И, выходы которых соединены с Б-входами соответственно первого, второго и третьего КБ-триггеров, выходы КБ-триггеров соединены с С-входами соответственно первого, второго и третьего Э-триггеров и с входами второго дешифратора, первый, второй и третий выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к вторым входам первого, второго и третьего элемен" тов И, К-входы КБ-триггеров обьединены и соединены с установочным входом данного резервного канала, а выход регистра последовательных приближений соединен с входом цифроаналогового преобразователя и является выходной шиной, при -этом выход компаратора первого резервного канала соединен с Э-входами вторых Э-триггеров второго и третьего резервных каналов, выход,компаратора второго резервного канала соединен с Э-входа1444946 6третьего резервного канала соединенс 0-входами третьих П-триггеров первого и второго резервных каналов. ми второго и третьего Р-триггеровсоответственно в первом и третьемрезервных каналах, выход компаратора Состояние выхода компаратора 3 по тактам 4 5 6 7 8 9 10 Восьмиричныйэквивалент 1 2 3 1 0 0 0 0 1 11 0 0 1034(8) 1 О О 0 0 0 1 1 11 1017(8) 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1020(8) оставитель В.ехредЛ.Сердюк хнан И, Сегляни тор М.Шаро аз 6515/5 Т Подписно ете5,4 5 иэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго л. 11 роектна Номеррезервногоканала ВНИИПИ Государ по делам изо13035, Москва, Ж 29го комитета СССй и открытий ушская наб д.