Преобразователь код-напряжение

(50 4 Н 03 И 1/66 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР нователь 3 код - временной.и формирователь 4 последоваей импульсов, генератор 5 им- КБ-триггер б, элемент И 7, 8 импульсов, источник 9 опор- ряжения, три ключа 10-12, аназапоминающее устройство 13, ор 14, компаратор 15, форми короткого импульса и элезадержки. Вычислительное во 2 выполнено на умножителе умматоре кодов и двух инвертов, Введение вычислительного ва 2, счетчика 8 импульсов и лементов с соответствующими позволяет повысить быстродейеобразователя за счет сокраемени переходного процесса ения выходного сигнала ри одного кода до одного цикла ования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил . преобра тервал,(21) 4365543/24-24 (22) 18.01.88 (46) 15,09.89. Бюл (11) Харьковский и ститут им, В.И.Лен (72) С.И.Кондрашов (53) 681.325(088.8 (56) Орнатский П.П приборы и измерени ла, 1986, с. 253,34 льност й ин пльсо ехн счетчик рого на наи Ю.А родинов. ог егратательт 17ройст Автоматические Киев: Вища шко ис. 7.26. уст АПРЯЖЕ кодов,рах кодустройсдругихсвязями(57) Изобретике и вычижет быть исвых и аналолях,информаповьнпение бь оматение относится слительной техн пользовано в ци го-цифровых пре ции. Цель изобр стродействия, - напряжение со числительное ус о о ке и м -роанал го бразовате тения -Преобразодержит реви ения в станов мене в реобра ватель кодгистр 1, вы САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ3 1508348,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователях5 информации.Цель изобретения - повышение быстродействия.Ха фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя код - напряжение; на фиг, 2 - функциональная схема вычислительного устройства; на фиг, 3 - диаграмма, поясняющая принцип работы преобразователя.Преобразователь код - напряжение 15 (фиг. 1) содержит регистр 1, вычислительное устройство 2, преобразователь 3 код - временной интервал, формирователь 4 последовательностей импульсов, генератор 5 импульсов, ВБ-триг гер 6, элемент И 7, счетчик 8 импульсов, источник 9 опорного напряжения, три ключа 10 - 12, аналоговое запоминающее устройство 13, интегратора 14, компаратор 15, формирователь 16 корот.25 кого импульса и элемент 17 задержки.Вычислительное устройство (фиг.2) выполнено на умножителе 18 кодов, сумматоре 19 кодов и двух инверторах 20 и 21 кодов. 30Преобразователь код - напряжение работает следующим образом.В исходном состоянии интегратор 14 обнулен, преобразователь 3 код - вре-менной интервал заблокирован, КБ- триггер 6 находится в нулевом состоянии, блокируя элемент И 7.В момент времени , .(фиг, 3., диаграмма А) импульсом с первого выхода формирователя 4 импульсной последо вательности преобразуемый код заносит. ся в регистр 1, КБ-триггер 6 устанавливается в единичное состояние, а счетчик 8 импульсов обнуляется. Сигнал с уроВнем лог 1 с ВыхОдя КБ триГф 45 гера открывает элемент И 7, через который импульсы генератора 5 поступают на вход синхронизации счетчика 8 импульсов. Сигналом с выхода КБ-триггера 6 замыкается ключ 11 через ко 50 торый напряжение источника 9 опорного напряжения поступает на неинвертирующий вход интегратора 14, В результате на выходе интегратора 14 напряжение начинает возрастать. При достиже 55 нии выходного напряжения интегратора 14 значение Е, равного напряжению источника 9 опорного напряжения, происходит срабатывание компаратора 15,выходным сигналом которого КБ-триггер 6 переводится в нулевое состояние,при этом прекращается поступление импульсов от генератора 5 на вход счетчика 8, В момент времени 14 (моментсрабатывания компаратора 15) на выходе вычислительного устройства 2 формируется код Ма, равный (М -М М/М,),где М, - номинальное значение преобразуемого кода; М - текущее значениепреобразуемого кода; М - код на выхо"де счетчика 8. Момент времени Г 4 является концом первого такта преобразования и началом второго,В момент времени 4 на втором выходе формирователя 4 формируется сигнал запуска преобразователя 3 кодвременной интервал и на его выходеформир жется передний фронт измерительного временного интервала, длительность которого пропорциональна значению кода Ма, Передним фронтом измерительного импульса замыкается ключ, 10,и на инвертирующий вход интегратора14 поступает напряжение Е с выходаисточника 9 опорного напряжения. Напряжения на выходе интегратора 14 начияает убывать, вследствие чего компаратор 15 возвращается в исходноесостояние. По окончании измерительного импульса на выходе интегратора 14фиксируется напряжение, равное К 1 ЕЙ . Задним фронтом измерительного импульса запускается формироваатель 16 короткого импульса, с помощью которого выходное напряжение интегратора через ключ 12 заноситсяв аналоговое запоминающее устройство 13. Задержанным с помощью элемента 17 задержки импульсом формирователя 16 интегратор 14 обнуляется.На этом второй такт преобразованиязаканчивается, на выходе преобразователя сформировано напряжение, пропорциональное преобразуемому коду,и устройство готово к очередномуциклу преобразования.Вычислительное устройство 2 (фиг.2)предназначено для формирования кодаМ , Перемножение двух и разрядов кодов М и М осуществляется умножителем 18 кодов, старшие и разрядов результата перемножения суммируются ссоответствующими разрядами кода Мз(инвертированного инвертором 20 кодов) с помощью сумматора 19 кодов.Результат суммирования после инвер 51508348 тирования инвертором 21 поступает на вход вЬчислительного устройства 2. Исключение при суммировании младших разрядов кода на выходе умножителя 18. кодов эквивалентно операции деления результата на И.Преобразователь 3 код - временной интервал может быть реализован на счетчике импульсов, имеющем входы за О несения начального кода. Формирователь 4 является тактируемым генератором, который синхронизируется выходным импульсом компаратора 15. Этот же импульс компаратора с некоторой задержкой запускает ждущий мультивибратор, выходной импульс которого запускает преобразователь 3 код - временной интервал.Алгоритм вычислительного устройст О ва 2 может быть пояснен с помощью диаграмм (фиг. 3), Пусть номинальным значениям коэффициента передачи интегратора 14 и частоты генератора 5 импульсов соответствует диаграмма А, тогда 25 (г 4.-с,) /х,е=(- .)/ЙУв,х., с учетом того, что в номинальном режиме интервал (с -г.,) пропорционален номинальному значению преобразуемого кода И а выходное напряжение пропорционально текущему значению кода Н , получимЕ Пбых ЯМ(1)При изменении коэффициента передачи интегратора 14 (фиг. 3, диаграм ма Б) запишемй) / о (4 ) /ОПьых в откуда/Е ( 11)/1 ых з (2) а при изменении частоты импульсов 40 генератора 5 (фиг. 3, диаграмма В)(4)Таким образом, полученный алгоритм (4) вычислительного устройства 2 обес. печивает выполнение пропорциональности выходного напряжения преобразователя код - напряжение значению преобразуемого кода И при медленных йзме нениях коэффициента передачи инте- гратора 14 или частоты импульсов,генератора 5. Кроме того, при изменении значения преобразуемого кода В установивыееся значение выходного сигнала обеспечивается за один цикл преобразования,Формула изобретения1. Преобразователь код - напряжение, содержащий источник опорного напряжения, выход которого через первый ключ соединен с инвертирующим входом интегратора, выход которого через второй ключ соединен с входом ана" логового запоминающего устройства, выход которого является выходной шиной, неинвертирующий вход интегратора подключен к выходу третьего ключа, управляющий вход первого ключа подключен к выходу преобразователя код - временной интервал, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены регистр, вычислительное устройство, компаратор, счетчик импульсов, генератора импульсов, КБ-триггер, Формирователь последовательностей импульсов, элемент И, элемент задержки и формирователь короткого импульса, вход которого объединен с управляющим входом первого ключа, а выход подключен к управляющему входу второго ключа и через элемент задержки соединен с входом обнуления интегратора, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения и информационному входу третьего ключа, выход компаратора соединен с входом установки в нулевое состояние КЯ-триггера и с управляющим входом формирователя последовательностей импульсов,. первый выход которого соединен с входом обнуления счетчика импульсов, входом установки в единичное состоя. - ние КЯ-триггера и с входом разрешения записи регистра, информационные входы которого являются входной шиной, а выходы соединены с соответствующими первыми входами вычислительного устройства, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов, а выходы соединены с соответствующими информационными входами преобразователя кодвременной интервал, вход запуска которого подключен к второму выходу формирователя последовательностей имставитель Н, Капитановхред, А. Кравчук Корректор Л, Бескид ктор Е.Копч ЗаВ. аэ 5552/57 Тираж 884ноеЧИИПИ Государственного комитета и открытиям113035, Москва, Ж- д. 4/5 Подпис о изобретениям и 35, Раушская наб. ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г,од, ул, Гагарина пульсов, а тактовый вход объединен с первым входом элемента И и подключен к выходу генератора импульсов, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов, второй вход элемента И объединен с управляющим входом третьего ключа и подключен к выходу КБ-триггера.2. Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что вычислительное устройство выполнено на умножителе кодов, сумматоре кодов, первоми втором блоках инверторов, выходы последнего из которых являются со-. ответствующими выходами вычислительного устройства, а входы подключенык соответствующим выходам сумматоракодов, первые и вторые входы которого подключены к соответствующим выходам первого блока инверторов и соответствующим выходам умножителя кодов,первые входы которого объединены с10 соответствующими входами первого блока инверторов и являются первыми входами вычислительного устройства, вторые входы умножителя кодов являютсявторыми входами вычислительного устройства,