Следящий аналого-цифровой преобразователь

(1 Ю И 1) 3 М 1/48 51 МИТЕТТНРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР БРЕ Н ЕЛЬСТВ к 3,оный счет ьсов, ген ьсов, лини 16, элеме ентов И 11 ты нический омсомолаынов ри о- есоляс ПИСАНИЕ ВТОРСНОМУ СВ 1(57) .Изобретение относится к измтельной циАровой технике и можетбыть использовано в системах авматического управления технологикими процессами, Изобретение позет повысить быстродействие устро.ва, содержащего блок 1 сравненияциФроаналоговый преобразовательпервый,- второй и третий логическ блоки 4,6 и 7, реверсираспределитель 12 импулератор 9 тактовых импул ю 10задержки, триггеры 5 и нИ 13 и 14, группу элем засчет введения элементов ИЛИ 17 и 20,элементов И 19 и 15, счетчика 18,элемента НЕ 21, а также ключа 8, Быстродействие устройства достигается за счет того, что сдвиг вправоразрядов реверсивного счетчика осуществляется каждый раз при несовпадении результатов текущего и предыдущего сравнения, а при совпадении указанных результатов - да тех пор, пока число совпадений не достигнет заданного значения, установленного насуммирующем счетчике, При достижении этого значения код уточнения навыходе распределителя импульсов наодин интервал сохраняется, а при дальнейшем совпадении осуществляетсясдвиг влево, 1 ил,Изобретение относится к измерительной цифровой технике, можетбыть использовано н системах авто -35 матическо го управления техноло гичес 5кими процессами с применением ЭВМи является усовершенствованиемизобретения по авт,св. Р 805489,Цель изобретения - повышение быстродействия за счет. улучшения динамоческой точности измерения входногосигнала,На чертеже представлена Функцио"нальная схема предлагаемого преобразователя, 15Следящий аналого-цифровой преобразователь содержит блок 1 сравненияцифроаналоговый преобразователь (ЦАП)2, реверсивный счетчик 3, первыйлогический блок 4, первый триггер 5, 20второй логический блок 6, третийлогический блок 7, ключ 8, генератор 9 тактовых импульсов, линию 10задержки, группу элементов И 11,распределитель 12 импульсов, первый 2513, второй 14 и четвертый 15 элементы И, второй триггер 16, первыйэлемент ИЛИ 17, счетчик 18, третийэлемент И 19, второй элемент ИЛИ 20и элемент НЕ 21, 30Преобразователь работает следующим образом,На очередном импульсном интервале Т в блоке 1 сравнения сравнивается входной 11 и вырабатываемыйЦАП 2 опорный 11 = пИ сигналы,где и - минимальная дискрета квантования опорного сигнала; Мт - выходной двоичный позиционный код на этоминтервале, 40Блок сравнения выполнен на двавыхода, на одном из которых вырабатывается сигнал "Больше-Меныпе", а навтором -Равно-неравно ,При неравенстве сравниваемых 45сигналов сигнал "Раннои с. выхода блока 1 сравнения замыкает ключ 8, подключая тем самым генератор 9 тактовых импульсов к системе, Результатже сравнения с выхода "Больше" блока 1 подается на первый вход первого логического блока 4, с выхода которого поступает на первый вход первого триггера 5, вход второго логического блока б, который н зависимостиот указ анно го результат а ср авн енияустанавливает режим сложения либо вычитания реверсивного счетчика .3, ипервый вход третьего логического блока 7Результат сравнения входного и опорного сигналов на предыдущем импульсном интервале Тхранится на выходе триггера 5 или, что то же самое, на втором входе логического блока 7, Поскольку ключ 8 замкнут, т,е, выход генератора 9 тактовых импульсов соединен через этот ключ с входами третьего логического блока 7 и линии 1 О задержки, то по его сигналу блок 7 Формирует на одном из своих выходов управляющие сигналы, причем, если результаты текущего и предыдущего сравнений отличаются по знаку, сигнал, Формирующийся на первом выходе блока 7, устанавливает в исходное состояние второй триггер 1 б и суммирующий счетчик 18 и осуществляет через второй элемент ИЛИ 17 сдвиг нправо разрядов распределителя 12 импульсов, на выходе ко-. торого хранится только одна единица в одном разряде (двоичный позиционный код уточнения),тем самым осуществляется деление пополам текущего двоич-. ного позиционного кода уточнения Мт и формируется код уточнения на следующем импульсном интервале Мт+1 = М /2, Этот код по окончании задержки времени по линии 10 задержки, которая запускается текущим импульсом от генератора 9 тактовых импульсов, через элементы И 11 поступает на вход р евер сивно го счетчика 3, н котором алгебраически складывается с текущим двоичным позиционным кодом, На выходе реверсивного счетчика формируется двоичный позиционный код на следующий импульсный интервал Мт, = И + Мт Бт, где Я - знак текущего результата сравнения, Задержанный на линии 1 О задержки импульс переключает и триггер 5, запоминающий очередной знак результата сравнения входного и опорного напряжений,При первом совпадении знаков результатон сравнения на текущем и предыдущем импульсных интервалах формируется сигнал на втором выходе третьего логического блока 7, который через элемент ИЛИ 20 поступает на счетный вход счетчика 18, начиная подсчет числа совпадений знаков, а также на первый вход элемента И 19, Так как на втором входе элемента И 19 устанавливается единица с вы-. хода элементаНЕ 21, при равенстве нулю разряда суммирующего счетчика,5 15946 подключенного к его входу, то сигнал с второго выхода блока 7 через элемент И 19 и элемент ИЛИ 17 поступает на вход сдвига вправо распределителя 12 импульсов, Таким образом, код5 уточнения М , продолжают Формировать половинным делением его текущего значения М т= М /2 до появления единицы в заданном разряде суммирующего счетчика 18. Укаэанная единица появляется при достижении числом совпадений знаков заранее заданного целочисленного порогового значения, величина которого определяется используе мым вьбсодным разрядом счетчика 18Эта единица поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 20, блокируя дальнейший счет числа совпадений знаков, инвертируется на элементе . 20 НЕ 21, запрещая проход сигнала че-. рез четвертый элемент И 19 и прекращая тем самым половинное деление ко да уточнения,.и поступает на второй вход элемента И 15, разрешая его работу по первому входу, на который одновременно с появлением указанной единицы подается сигнал об очередном совпадении знаков результатов сравнения с второго выхода третьего . логического блока 7, Сигнал с выхода элемента И 15 поступает на первые входы первого 13 и второго 14 элементов И, Поскольку триггер 16 находится в исходном состоянии, то с нулевого выхода поступает единица на второй вход элемента И 14, а с единичного выхода - ноль на второй вход элемента. И 13, По этой причине указанный сигнал на первых входах элементов И 13 и 14 не проходит на выход элемента И 13, но- проходит через элемент И 14, переключая по единичному входу триггер 16 в противоположное исходному состоянию. Выходы распределителя 12 импульсов остаются на рассматриваемом интервале неизменными т,е. значение кода уточнения на нем сохраняется М т+1 Мтф 25 35 Формула изобретения. Следящий анапого-цифровой преобразователь по авт.сн. В 805489, о т - 40 л и ч а ю щ и й с я тОму чтоу сцелью повышения быстродействия, внего введены два элемента И 1 И,третий и четвертый элементы И, эле -мент НЕ, счетчик и ключ, между пер, вым выходом третьего логическогоблока и входом сдвига вправо распределителями импульсов включен первыйэлемент ИЛИ, второй вход которогосоединен с выходом третьего элемента И, между вторым выходом третьегологического блока и первым входомпервого элемента И включен четвертыйэлемент И, второй вход которого объединен с входом элемента НЕ, первым входом второго элемента ИЛИ иподключен к соответствующему выходусчетчика, вход установки в 0 которого подключен к первому выходутретьего логического блока, а счетЕсли и на последующих интервалах формируется на втором выходе логического блока 7 сигнал о совладении знаков, то состояние всех элементов, через которые он проходит, остается неизменным, за исключением элементов И 13 и 14, второй из которых закрыт нулем с нулевого выхода триг 90 6гера 16, а первый открыт единицей сединичного выхода этого же триггера,Таким образом, через элемент И 13этот сигнал поступает на вход сдвигавлево распределителя 12 импульсов,осуществляя каждый раз сдниг влево,те формирование кода уточнения наследующем импульсном интернале Мудвоением текущего кода уточненияМ , = 2 М , Выход дополнительногостаршего разряда реверсивного счетчика 3 через первый логический блок4 запрещает удвоение при переполнениисчетчика 3,При появлении первого несонпадения знаков сравнения входного. и опорно го сигналон, когда непо средственноперед этим осуществлялось сохранениеили удвоение кода уточнения, сигнал,сформировавшийся на первом выходе логического блока 7, сбрасывает счетчик18 и устанавливает триггер 16 в исходное состояние и процедура преобразования повторяется,При равенстве входного и опорного . сигналов сигнал "Равно" на выходе блокасравнения размыкает ключ 8 и импульсы с генератора 9 тактовых импульсов не проходят в систему, а поэтому код уточнения и выходной двоич .ный позиционный код остаются неизменными,594690 Составитель Н,РомановаТехред Л,Олийнык Корректор И, Кучерявая Редактор Н,Лазаренко Заказ 2838 Тираж 667 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно в издательск комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101,щ 1 й вход соединен с выходом второгоэлемента ИЛИ, второй вход которого.объединен с первым входом третьегоэлемента И и подключен к второму вы"ходу третьего логического блока, вто"рой .вход третьего элемента И соединен с выходом элемента НЕ, причем входвход ключа соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход - свыходом линии задержки, а управляющий вход - с вторым выходом блокасравнения.1