Преобразователь напряжения в код

(и) 486471 Союз Соеетскик Сациалистическик Республик(23) ПриоритстОпубликовано 30,09.75, БюллетДата опубликования описания 0 сударстеениый иомите Совета Мииисгрое СС ло делам изабретеии нь М 36. Э. Балтрашевич и В. К,1) Заявитель енинградскии ордена Ленина электротехническии институт им. В, И. Ульянова (Ленина)54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ функцион бразовател таблица дпреобраз Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для преобразования напряжения в код с постоянной относительной погрешностью; код при этом выдается в форме с плавающей запятой. Кроме то го, предлагаемый преобразователь позволяет получить логарифмический код преобразуемого напряжения,По основному авт. св. Ме 428546 известен преобразователь напряжения в код, использу- О ющий метод счета единичных приращений. Недостатком такого преобразователя является избыточное количество уровней и тактов квантования. Так, количество тактов преобразования равно 2 - 1, если т - количество двоич ных разрядов. Учитывая то, что в большинстве случаев закон распределения значений преобразуемых аналоговых величин - гиперболический, получают большую избыточность в количестве квантов и существенное завы шение времени преобразования за счет неоптимального выбора шкалы преобразования.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что с целью уменьшения времени преобразования, сокращения количества уровней квантования при обеспечении постоянной относительной погрешности, а также получения логарифмического кода преобразуемой величины в него введен сумматор мантиссы, а счетчик мантиссы выполнен в виде счетчика приращений мантиссы, выходы разрядов которого соединены с входом сумматора мантиссы, еще один вход которого подключен к выходу схемы управления, а выход сумматора мантиссы соединен с цифровым входом преобразователя кода мантиссы в напряжение.На фиг. 1 изображена альная схема предлагаемого прео я напряжсния в код; на фиг. 2 - воичных кодов, поясняющая работ ователя напряжения в код.Преобразователь содержит схему 1, у которой один вход соединен с выходом преобразователя кода порядка в напряжение 2, выполненного в виде сетки Я - Я/2, второй вход - с датчиком преобразуемого напряжения 3, а выход соединен со схемой управления 4, которая подключена к генератору импульсов 5, Схема управления 4 соединена со счетчиком приращений мантиссы 6, со счетчиком порядка 7 и сумматором мантиссы 8, Выходы разрядных триггеров счетчика приращений мантиссы 6 соединены с входом сумматора мантиссы 8, выход которого подключен к цифровому входу преобразователя кода мантиссы в напряжение 9. Аналоговый вход преобразователя кода мантиссы в напряжение 9 соединен с источником опорного напряжения 10. Выходы разрядных триггеров счетчика порядка 7соединены с входом дешифратора 11, выход которого подключен к цифровому входу преобразователя порядка в напряжение 2, Выход счетчика приращений мантиссы б соединен с входом счетчика порядка 7 и сумматором мантиссы 8, Выход преобразователя кода мацтиссы в напряжение 9 соединен с аналоговым входом преобразователя кода порядка в напряжение 2,При построении схемы учитывался тот факт,что выходное сопротивление преобразователя кода мантиссы в напряжение 9 является величиной постоянной, а также то, что в преобразователе кода порядка в цацряжсцис 2 происходит подкл 1 очецце всегда одной из секций, т. е. входное сопротивление преобразователя 2 является та 1(же величиной постоянной.Рассмотрим принцип построения таблицычисловых эквигалептов (фиг. 2), прямо пропорциональных уровням квантования.В шкалах с постоянной относительной погрешностью квантования у шаг квантования /г должен изменяться пропорционально текущему зцачешцо кода У:й-:- М.При этом величина текущего значения кода Л гмин (1 + )где Ллцц, - минимальное значение кода,а вели плца текущего шага квантованияг "мин(1+ )Предпологким, что величина минимального шага квантовашя равна единице и оценим приращение Лг-го шага квантования по сравнениго с псрвым:= (1+,) - 1 г;,так какмин-- 1Таким образом, цифровая схема должна обеспечить наращивание кода с переменным шагомг .=- 1+ г 1.1При г= - величина шага Й удвоится по1 сравнению с первоначальной. Сумма - членов арифметической прогрессии, образованной последовательностью шагов 1 г1,5 12ЕСЛИ В КаЧЕСТВЕ Амцц ВЗЯТЬ1,5 1мин -171то через - шагов эта величина также удвоится.При использовании двоичной системы это означает, что все коды сдвинуты на один разряд влево по сравнению с первоначальными,При этом величина текущего значения кодаопределяется из выражения(Хн +2 Л,"2;5 /17 г =-. О -- .Очевидно, что величина Л,. соответствует значению мантиссы, а величина коэффициента Й соответствует величине порядка при представлении чисел в форме с плавающей запятой.Из преобразований, приведенных выше, вытекает алгоритм рабогы предлагаемого преобразователя.Величина Х, накапливается с шагом й, начиная от зцг. ецпя Лмцц (фиг. 2), при выполце- НИИ раВЕНСтца Лг. =2 Хмцц ПрОИСХОдИт уВЕЛИЧЕцнис Й па единицу, а значение Л" цриравнива 20 ется величине Лл",и т, д.При этом измецецис относительной погрешности находится в пределах 71 лкс/у 1 лц 1 н=1,0 б,1ПРИЧЕМ лцц= -И, СЛЕДОВВТЕЛЬНО, МОЖ 1,5 1257но считать, что данная шкала может характеризоваться постоянной относительной погрешностью.В предлагаемом преобразователе величина11+г 7 получается с помощью (1 д - +1) -разрядного счетчика приращений мантиссы, у которого старший разряд находится всегда в единичном состоянии, и поэтому триггер этого разряда может быть иск;цочец, а выход разряда непосредственно соединен с источником питания. Накопление величины Х; производит 1ся с помощью (21 д - 1-2)-разрядного сумматора мантиссы, а величина 2" получается с помощью сетки г( - г(/2 и дешифратора, обеспечивающего при каждом значении Й подключение только одной секции сетки и коэффициент передачи сетки 2"; дешифратор управляет(1 К 2 ма 1 сlглшн) разрядным счетчиком порядка.В таблице (фиг. 2) показаны значения кодов для случая50 1 1л мин -7 гмакс - ЗТ 11,5Предлагаемый преобразователь напряженияв код позволяет получить кроме линейного кода с постоянной относительной погрешностью еще логарифмический код входной величины, так как,==мин(1+) = л 1 ин 1,отсюда60 1г .=- - 1 п= - 1 д,1 лцн 11мннЕсли рассматривать счетчик приращениймантиссы б и: счетчик порядка 7 как один общий счетчик, причем исключить старший, по 486471тиссы вправо на один разряд и гашение счетчика приращений мантиссы 6, причем старший разряд этого счетчика остается в единичном состоянии.Далее процесс повторяется аналогично, стой лишь разницей, что напряжение с преобразователя кода мантиссы в напряжение 9 передается через соседнюю секцию преобразователя кода порядка в напряжение, обеспечивая 10 коэффициент передачи, отличающийся от предыдущего в два раза.После того, как величина образцового напряжения превысит величину преобразуемого напряжения, схема управления 4 по сигналу 15 со схемы сравнения 1 прекращает подачу импульсов на счетчик приращений мантиссы и запрещает суммирование содержимого сумматора мантиссы и счетчика приращений мантиссы. При этом на сумматоре мантиссы 8 за фиксирован код мантиссы, на счетчике порядка 7 - код порядка линейного числового эквивалента, а совместно на счетчиках приращений мантиссы (исключая старший разряд) и порядка зафиксирован логарифмический код 25 преобразуемого напряжения.Предмет изобретенияПреобразователь напряжения в код по авт. ЗО св. Мо 428546, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения времени преобразования, сокращения количества уровней квантования при обеспечении постоянной относительной погрешности, а также получения логарифмиче ского кода преобразуемой величины, в неговведен сумматор мантиссы, а счетчик мант 11 ссы выполнен в виде счетчика приращений ман.тиссы, выходы разрядов которого соединены с входом сумматора мантиссы, еще один вход 40 которого подключен к выходу схемы управления, а выход сумматора мантиссы соединен с цифровым входом преобразователя кода мантиссы в напряжение.486471 сс Состаннтслн А. Кузненоа Караул крсд Т, й 1 нроно едакто 1 ПодпнеСР Тн 1)аж 902нтета С апета Мннкстроннй и открытийРа н.,. 5 4 г,нона, 2 1 нопра.нн Заказ 334220ЦНИ Изд. М И Господа спан по делан 113035, 51 оскьа