Функциональный преобразовательнапряжения b код

(а 818004 Союз СьветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23 ) П риоритет ао долам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,03.81(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯВ КОД Изобретение относится к вычислительной тех. нике и может быть использовано в различных информационно-измерительных системах.Известен функциональный преобразователь напряжения в код, содержащий усилитель, сое. диненные последовательно, первый вход пер вого усилителя соединен с входной клеммой устройства, вход и выход предшествующего усилителя через соответствующий ключ соединены с входом последующего усилителя, блокч 10 сравнения соединен первой группои входов с выходами усилителей, вторым входом - с вы. ходо"л источника эталонного напряжеюля, третьим - с выходом распределителя сигналов, вы ходы блока сравнения соединены с входами регистрирующего устройства и" с первыми входа 15 ми ключей, вторые входы которых соединены с выходами распределителя сигналов, регистрирующее устройство соединено с распределите.лемсигналов 11.Недостаток устройства - ограниченные функ. циональные возможности.Известен также функциональный преобразо ватель напряжения в кол, содержащий последовательно соединенные усилители, коммутатор,входы которого соединены с входными клем.мами устройства, выход коммутатора соеди.нен с первым входом первого усилителя, блоксравнения соединен первым входом с выходомпоследнего усилителя, вторым входом - с вы.ходом источника эталонного напряжения, выход блока сравнения соединен с вторым вхо.дом первого усилителя и первым входом узлауправления тактами уравновешивания и заломинающего устройства, первый вход распредели.теля сигналов соединен с шиной цифрового входа устройства, второй вход распределителя сит.палов соединен с выходом блока управления.тактаьпл уравновешивания, выходы распредели.теля сигналов соединены с входами управлениякоммутатора, первого усилителя, блока управления тактами уравновешивания, регистровсдвигатвлей, запоминающего устройства и регистрирующего устройства, выходы первого ивторого регистров-сдвигателей соединены спервыми и вторыми входами первого и второ.го сумматоров, выходы которых соединены спервыми входами первого и.второго регистров-сдвигателей, соответственно, третий вход первого сумматора соединен с выходом запо. минающего устройства, входы регистрирующего устройства соединены с выходом первого регистра-сдвигателя 2.Недостатком устройства является сложная схема устройства.Цель изобретения - упрощение схемы устройства.Указанная цель достигается тем, что в функ. циональный преобразователь напряжения в код,содержащий коммутатор, два усилителя блок сравнения, источник эталонного напряжения распределитель сигналов, блок управления, блок умножения, выполненный из регистровсдвигателей и сумматоров, запоминающее устройство и регистрирующее устройство, введе. ны переключатель, причем выходы переклю. чателя соединены со вторым и третьим входами второго усилителя, первый вход соединен с выходом распределителя сигналов, а второй вход соединен с вторым выходом блока умножения, четвертый и пятый входы которого соединены с выходом блока сравнения,Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.Устройство содержит коммутатор 1, усили. тели 2 и 3, блок 4 сравнения, источник 5 эталонного напряжения, распределитель 6 сигналов, блок 7 управления тактами уравнове. шивания, блок 8 умножения, запоминающее устройство 9, регистрирующее устройство 10 и переключатель 11, блок 8 умножения вы. полнен из регистров.сдвигателей 12 и 13 и сумматоров 14 и 15. Усилитель 3 выполнен на основе операционного усилителя 16 с цифроуправляемыми сопротивлениями (проводимостями) 17 и 18 во входной цепи и цепи дбратной связи для задания коэффициента усиления, входные шины 19, шина 20 цифро. вого входа.Устройство работает в режимах образованиякода, соответствующего обратным значениям преобразуемого напряжение и корня квадратного из него; преобразования напряжения в код; образования кода корня квадратного из преобразуемого напряжения; образования кода отношения преобразуемых напряжений; образования кода логарифма преобразуемогонапряжения.Перевод схемы функционального преобразователя напряжения в код в один нз режимов осуществляется по сигналам, поступаю щим на шину 20 цифрового входа. функционального преобразователя напряжения в код.Этим режимам соответствуют управляющие сигналы на выходах распределителя 6 сигналов, задающие последовательность работы во времени различных схем функционального преобразователя. 8180044Операциям .по уравновешиванию преобразуемого напряжения предшествует нормирование,которое заключается в усилении напряженияМ таким образом, чтобы обеспечить егонахождение в заданном диапазоне. По сигна.лу распределителя 6 сигналов преобразуемоенапряжения, Ук передается коммутатором 1на вход усилителя 2 нормирования и черезусилитель 3 на вход блока 4. Коэффициент 10 усиления усилителя 2 нормирования. меняетсяпо тактам нормирования как 2 О где поХ1казатель Х 0 определяется по результатамсравнения в блоке 4 усиленного преобразуе.мого напряжения у 2 ос эталонным напряже.Инием У вырабатываемым источником 5,На этапе нормирования коэффициент усиленияусилителя 3 равен 1, Результаты сравнения Хофиксируются в блоке 7, где испольэуютсядлядальнейшей обработки. Выбор основания сте.пени равным 2 позволяет совместить этап нормирования с уравновешиванием, так как дляпервого шага уравновешивания преобразуемоенапряжение должно усиливаться в 2 о раэи сравниваться с эталонным напряжением. Кро.ме того, при таком основании упрощается определение кода для первоначального напряжения.Далее напряжение преобразуется по алгорит.му поразрядного уравновешивания. Управляе.30мой величиной в тактах уравновешивания являЕтся коэффициент усиления усилителя 3.Необходимый в данном такте уравновешиваниякоэффициент усиления Квычисляется в виде произведения в блоке 8 с помощью. регист.ра-сдвигателя 13 и сумматора 15. Через пере.ключатель 11 полученный код коэффициентаусиления передается на вход цифровых управ.ляемых сопротивлений 17.или 18 в зависимое.ти от выполняемого режима, Путем изменениясопротивления ЦУС 17 или 18 обеспечивается 40 нужный коэффициент усиления.Напряжение на выходе усилителя 3 сравнивается в блоке 4 с эталонным напряжением У 0Сигнал результата сравнения Х. передается навход управления сумматора 15. К началу следу 45 ющего такта уравновешивания оодержимое ре.гистра-сдвигателя 14 и его уменьшенное в2 +"1 раз значения суммируются или вычитаются в зависимости от результата сравнения Х.Одновременно с кодом коэффициента .усиле.ния Кв регистре-сдвигателе 12 с помощьюсумматора 14 формируется код преобразуемого напряжения. Вычисление кода выполняетсясуммированием (вычитанием в зависимости отрезультата сравнения) в каждом такте урав 55 новешивания констант, поступающих на входсумматора 14 из запоминающего устройства 9.В конце цикла формирования кода по результатам сравнения на этапе нормированиявыполняется соответствующии сдвиг содержимого регистра-сдвигателя 12 для получениякода первоначального напряжения,По сигналу с выхода распределителя сигналов 6 код преобразуемого напряжения передается из регистра-сдвигателя 12 в регистри.рующее устройство 10.При больших значениях коэффициента усиление нормирующего усилителя 2, которыеимеют место при преобразовании малых величин напряжений Ух и Уу, не целесообразно выполнять все такты уравновешивания, таккак из-за напряжения дрейфа усилителей, шумов и других источников погрешностей числоправильно определенных разрядов кода умень.шается, Поэтому, для увеличения быстродействия в блоке 7 после этапа нормированияформируется число тактов уравновешивания.После выполнения нормирования и л тактовуравновешивания сигнал с выхода блока 7передается на вход распределителя 6 сигналов, прекращая такты уравновешивания. Значительное уменьшение числа прецизионных опе.рационных усилителей и компараторов прииспользовании несложных типовых дополнительных элементов в переключателе и блоке умножения упрощает в целом схему устройствапри сохранении функциональных возможностей,Формула изобретенияФункциональный преобразователь напряженияв код, содержащий коммутатор, выход кото. рого через два последовательно соединенныхсусилителя соединен с первым входом блокасравнения, второй вход которого соединен свыходом источника эталонного напряжения,а выход соединен с первыми входами первого усилителя, запоминающего устройства иблока управления, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя сиг.палов, а выход соединен-с входом распреде.лителя сигналов, второй выход которого соединен с первым и вторым входами блока ум.ножения и первым входом регистрирующегоустройства, второй вход которого соединен спервым выходом блока умножения, третийвход которого соединен с первым выходомзапоминающего устройства, второй выход которого соединен с входом коммутатора и вто.рым входом первого усилителя, о т л и.ч аю. щ и й с я тем, что, с целью упрощениясхемы устройства, введен переключатель, причем выходы переключателя соединены со вто.рым и третьим входами второго усилителя,первый вход соединен с выходом распредели.теля сигналов, а второй вход соединен с вто.рым выходом блока умножения, четвертыйи пятый входы которого соединены с выходом блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизезо1. Патент Австрии Иф 251319, кл, 42 е 6/10,1971,2. Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 2165383, 1975 (прототип),818004 Составитель Техред Н.Б о ректор В. Бутяга Редактор Н. Кеш Ти НИИПИ Го по дела 113035, Моаказ 147 аж 988 . Подписноеударственного комитета СССРм изобретений и открытийква, Ж - 35, Раушскаи наб., д. 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,