Лого-цифровой преобразователь

Согоз Советскит Соггивлистическиз РеспубликЗависимое от авт. свидетельства16678Заявлено 15,1 Ч.1968 (М 1233391/18-24) л, 42 гп, 3/О с присоединением заявкиПриоритет МПК б 061УДК 681.325(088,8) Комитет по лелем изобретений н открыти при Совете Министров СССРубликовано 02.1 Ч.1970. Бюллетень13та опубликовани описания 3. Ч 111,1970 Авторизсбретения В. М. Шадски Белорусской СС нститут ядернои энергетики явител НАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙ ДВУХПЕРЕМЕННЫХ 0 Известны аналого-цифровые преобразователи для воспроизведения фушсций двух переменных, содержащие операционные усилители, дешифратор, соединенный с запоминающим устройством, регистры, счетчики, вентили и цифровые управляемые сопротивления, Эти устройства недостаточно надежны и точны.Предложенный преобразователь отличаетсятем, что в нем выходы регистров через цифровые управляемые сопротивления подключены 1 ко входам операционных усилителей, входы первого и второго регистров объединены и через вентиль подключены к счетчикам, а входы третьего, четвертого и пятого регистров через вентили, соединенные с источниками управ ляющих потенциалов и выходами запоминающего устройства, подключены к генератору импульсов.Это позволяет повысить точность, надежность и расширить функциональные возможно сти устройства.На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - запоминающее устройство.Каждый из преобразователей аналог - код 2для переменных х и у состоит из фантастронов 1 и 2, схем сравнения 3 и 4, триггеров 5 и б, вентилей 7 и 8, счетчиков 9 и 10 приращений Лх и Лу, счетчиков интервалов 11 и 12, усилителей 13 и 14, Адресная система 15 пред ставляет собой диодный дешифратор на 121 выход. Запоминающее устройство (ЗУ) 1 б представляет собой дподную матрицу на 121 девятиразрядное число. Регистры 17 - 19 принимают числа из ЗУ через усилитель 20, регистры 21 и 22 - коды Лх и Ху. Интерполяторпреобразователь код - аналог состоит из широкополосных операционных усилителей 23 - 25 с цепями обратной связи 2 б - 28, схем на цифровых управляемых сопротивлениях 29 - 35, именуемых в дальнейшем ЦУС. Схемы ЦУС 29 31, 34 - однополярные, а схемы ЦУС 33, 35 - двуполярные. Каждое из цифровых управляемых сопротивлений схемы ЦУС состоит из точного (0,1%) резистора 3 б (фиг. 2), проводимость которого пропорциональна 2", где гг - номер разряда, и ключевой схемы на диодах 37, 38, управляемой сигналом 39 с соответствующего триггера регистра. Поскольку на входах схем ЦУС 33 и 35 сигнал в процессе работы переменный, то для компенсации погрешности, связанной с нелинейностью характеристики диода ключа, присоединенного к сетке, в цепи обратной связи усилителей 23 и 24 наряду с сопротивлениями 40 и 41 (фиг.2) включены корректирующие цепи из диодов и сопротивлений 42, 43, 44 и 45, 4 б и 47, 48 и 49. Сигнал на входах ЦУС 29 - 32 и 34 постоянен и равен +Е илп - Еэт, В цепь обратной связи усилителя 2 д включег 1 фильтр из элементов5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 50 и 51. Устройство управления состоит из четырехразрядцого счетчика 52, связанного с дешифратором 53, одцовпбраторов 54 и 55, триггеров 56, 57, линии задержки 58, пусковой схемы 59, генераторов импульсов 60 и 61, схем установки нуля 62 и 63, усилителя 64, вентилей 65 - 82.Коммутационное поле, выполненное совместно с ЗУ, представляет собой систему контактов для записи заданных значений (х у,). Поскольку используется двоичная сйстема счисления, при записи применяется таблица перевода из десятичной системы в двоичную. Замыкание контактов соответствует записи единицы, отсутствие замыкания - записи нуля.После подключения ко входу напряжений х и у они устанавливаются на анодах фантастронов 1 и 2. При нажатии кнопки срабатывает от источника постоянного напряжения Е схема 59, импульс с которой опрокидывает триггеры 5 и 6, которые через усилители 13 ц 14 запускают фантастроны 1 и 2 и одновременно открывают вентили 7 и 8. Счетные импульсы от генератора 61 через вентили 7 и 8 поступают на входы счетчиков 9 и 10 и на установочные входы триггера 57 непосредственно и через линию задержки 58. Когда линейно падающие напряжения фантастронов совпадают с опор. ными напряжениями схем сравнения 3 и 4, на выходах последних формируются импульсы, возвращающие триггеры 5 и б в исходное положение.Вентили 7 и 8 закрываются, прекращая счет импульсов, а в счетчиках 9 и 11 и 10 и 12 оказываются зафиксированными переменные х и у в числовой форме, причем в счетчиках 10 и 12 коды дают номера интервалов по осям х и у, а в счетчиках 9 и 10 - координаты Лх и Лу, По окончании счета на одной из выходных шин дешифратора, определяемой кодом в счетчиках 11 и 12, появляется высокий потенциал, на всех остальных шинах - низкий потенциал. Каждая из выходных шин дешифратора соединена с разрядной шиной ЗУ, на которой записано значение )х ., у 1) в узловой точке.Число выходных шин ЗУ равно числу разрядов записываемых чисел, например девяти, и каждая из них соединена с одним из усилителей. При появлении на одной из шин дешифратора высокого потенциала он проходит или не проходит на усилитель 20 соответствующего разряда, в зависимости от того, включен или не включен диод в данном разряде выбираемого из ЗУ числа. По окончании счета импульсов через время, определяемое переходными процессами в адресной системе (дешифраторе) 15 и ЗУ, на выходе усилителя 20 зафиксируется число, соответствующее значени.о . Поскольку счетные импульсы поступают поочередно также на входы триггера 57, то его конечное состояние зависит от того, какое цз неравенств Лх(Лу или Лу(Лх имеет место.С возвращением в исходное положение последнего из триггеров пары 5 и 6 схема выдает импульс, опрокидывающий триггер 56, который, открывая вентиль 66, позволяет тактовым импульсам с выхода генератора 60 проходить на усилитель 64 и через одно - вибратор 54 - па вход счетчика 52. Одновибратор 54 сдвигает импульсы, поступающие на вход счет. чика 52, на полпериода относительно тактовых импульсов. Счетчик вырабатывает па выходных шинах соединенного с ппм дешифратора 53 потенциалы У, - У 7, управляющие последовательностью операций по выборке чисел из ЗУ и преобразованию их в напряжение,Команды выполняются при совпадении во времени тактовых импульсов ГИ и управляющих потенциалов на входах вентильных схем в такой последовательности:а) усилитель 64 сбрасывает в нуль все регистры при появлении ца его входе потенциала У,;б) при появлении на входе вентиля 67 управляющего потенциала С/2 число подается в регистр 17. Сигнал с вентиля 67 открывает вентили 70 - 72, и число усилителя 20 оказывается в регистре 17. Одновременно сигнал с вентиля 67 подается на входы вентилей 73 и 74, управляемых триггером 57, и в зависимости от его состояния открывает вентиль 73 или 74. Если сигнал появляется на выходе вентиля 73, код, зафиксированный в счетчике 9, передается через вентиль 75 в регистр 21, а код со счетчика 10 - через вентиль 76 в регистр 22. Если сигнал появляется на выходе вентиля 74, код счетчика 9 будет передан через вентили 77 в регистр 22, а код счетчика 10 через вентиль 78 - в регистр 21;в) при появлении на входе вентиля 79 потенциала У+ 1 подается в счетчик 11 или 12. В результате этого открывается вентиль 80, и импульс проходит через вентиль 81 или 82 в зависимости от состояния триггера 57 на вход счетика 11 или 12, изменяя записанный в нем код. При этом изменяется адрес, и на выходе усилителя 20 фиксируется значение функции , или 1,;г) с появлением управляющего потенциала У 4 на входе вентиля 68 число передается с выхода усилителя 20 через вентиль 71 в регистр 18, одновременно импульс с вентиля 68 перебрасывает триггер 57; д) при появлении на входе вентиля 79 управляющего потенциала с 1+1 подается в счетчик 11 или 12 через вентиль 81 или 82 в зависимости от состояния триггера 57. Происходят новая смена адреса и выдача числа , на уси. литель 20;е) с появлением управляющего импульса Ь, на входе вентиля 69 число передается с усилителя 20 в регистр 19 через вентиль 72. По скольку с выходов триггеров регистра потенциально управляются ключи в схемах ЦУС, то при появлении числа в регистрах на выходе усилителя 25 формируегся значение (х, у);ж) управляющий потенциал У 7 с помощью схемы установки нуля 62 сбрасывает в нчль счетчики 9 - 12 и триггер 57;и) с появлением первого импульса на выходе счетчика 52 опрокидывается триггер 56, вентиль бб закрывается, и импульсы на вход счетчика 52 больше не поступают. С выхода же счетчика 52 с задержкой, необходимой для возврата фантастронов в исходное положение, определяемой одновибратором 55, импульс поступает на входы триггеров 5 и б, опрокидывая их. Триггеры открывают вентили 7 и 8, и начинается новый цикл определения х, у).Предмет изобретенияАналого-цифровой преобразователь для воспроизведения функций двух переменных, содержащий операционные усилители, дешифратор, соединенный с запоминающим устройством, регистры, счетчики, вентили и цифровые управляемые сопротивления, отличаощийся тем, что, с целью повышения точности, надеж ности и расширения функциональных возможностей устройства, в нем выходы регистров через цифровые управляемые сопротивления подключены ко входам операционных усилителей, входы первого и второго регистров объ единены и через вентиль подключены к счетчикам, а входы третьего, четвертого и пятого регистров через вентили, соединенные с источниками управляющих потенциалов и выходами запоминающего устройства, подключены к ге нератору импульсов.268038Составитель Г. Г. Шаповал едактор Б. Б. Федотов Теред Т. П, Курцлко Корректор Л. И. Гаврилов аказ 2081/20 Тираж 480 Подписное ЦНИИП 1 Компе 1 а по делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5