Аналого-дискретный преобразователь

(19) 111) сю Н 03 К 13/20 ГОСУДАРСПО ДЕЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Е ЕТЕЛЬСТ ство СССР 1978. во СССР 1979ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий оптронный многоустойчивый элемент, выполненный на последовательно соединенных пиковом детекторе, согласующем усилителе, оптроне, цреобраэователе сопротивление - напряжение, компарато ре, триггере, вход установки в "0" , которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а шина опорного пилообразного напряжения соединена с вторым входом компаратора и сигнальным входом пикового детектора на .запоминающем элементе с ключом на входе, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной управляющего сигнала, а гыход - с управляющим входом пикового детекторао т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительный ключ и инвертор, вход которого подключен к шине управляющего сигнала, а выход - к управляющему входу допол- ф нительного ключа, через который шина преобразуемого сигнала соединена с входом запоминающего элемента пикового детектора.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и касается вопросов построения аналого- дискретных преобразователей на много" устойчивых элементах для использования, в частности, в системах автоматического контроля и распознавания образов.Известно устройство, содержащее пиковый детектор и соединенные последовательно согласующий каскад, оптрон, линейный преобразователь сопротивление-напряжение, пороговую схему и триггер управления пиковым детектором 1,11.Однако это устройство не позволяет производить следящего преобразования входной аналоговой величины.Наиболее близким к предлагаемому является аналого-дискретный преобразователь, содержащий оптронный многоустойчнвый элемент, выполненный на последовательно соединенных пиковом детекторе, согласующем уси:лителе, оптроне, преобразователе сопротивление - напряжение, компараторе, триггере, вход установки в "0" которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а шина пилообразного напряжения соединена с вторым входом компаратора и сигнальным входом пикового детектора на запоминающем элементе с ключом на входе, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной управляющего сигнала, а выход - с уп. равляющим входом пикового .детектора 1,2.1Известные устройства, обеспечивающие высокую точность и быстродей. ствие, имеют.тот недостаток, что в тех случаях, когда промежуток времени Ь., между моментом срабатывания компаратора и моментом появления переднего фронта очередного импульса частоты следования М (на протяже" нии этого промежутка ЬГ замкнут ключ пикового детектора, в результате чеФо происходит заряд конденсатора пикового детектора от источника пилообразного напряжения) меньше постоянной времени заряда конденсатора= Н.Ьа.ил С, где Ейа,и.п.: выход ное сопротивление источника пилообразного напряжения, устройство не успевает перейти в нужное устойчивоеПреобразователь включает в себяоптронный многоустойчивый элемент 1, который содержит последовательно соединенные пиковый детектор 2, сог 55 ласующий усилитель 3, оптрон 4, преобразователь 5 сопротивление - напряжение, компаратор 6, триггер 7, элемент И 8, а также дополнительный 10 15 25 30 35 40 45 50 состояние под действием входного сигнала Бь, если УрС с Б 1, У,1 + + 0, где ь 0 - единицй дискретности по напряжению, ьц. = 67,аГЕ, что снижает надежность работы.Частичными мерами для устранения укаэанного недостатка является значительное уменьшение внутреннего соп ротивления источника пилообразного напряжения и подбор режимов работы отдельных узлов, что снижает технологичность изготовления и настрой ки устройства. Это особенно ощутимо в случае их интегрального исполне" ния. Указанные недостатки ограничивают практическое использование известных устройств.Цель изобретения - повышение надежности.Цель достигается тем, что в аналого-дискретный преобразователь, содержащий оптронный многоустойчивый элемент, выполненный на последо вательно соединенных пиковом детекторе, согласующем усилителе, оптроне, преобразователе сопротивление - напряжение, компараторе, триггере, вход установки в "0" которого соединен с шиной опорного прямоугольного напряжения, а шина опорного пилообразного напряжения соединена с вторым входом компаратора и сигнальйым входом пикового детектора на запоминающем элементе с ключом на входа, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной управляющего сигнала, а выход - с управляющим вхо. дом пикового детектора, введены дополнительный ключ и инвертор, вход которого подключен к шине управляющего сигнала, а выход - к управляющему входу дополнительного ключа, через который шина преобразуемого сигнала соединена с входом запоми" нающего элемента пикового детектора.На фиг. 1 изображена структурная схема аналого-дискретного преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.3 1 ключ 9 и инвертор 10. Детектор 2 выполнен на ключе 11 и запоминающем элементе 12.Второй вход компаратора 6 и сигнальный вход ключа пикового детектора 2 соединены с чикой опорного пилообразного напряжения частоты Е, а вход-установки нуля триггера 7 с шиной опорного прямоугольного напряжения частоты М. Шина преобразуемого сигнала соединена с сигнальным входом дополнительного ключа 9, управляющий вход которого через инвертор 10 соединен с шиной управлякикего сигнала, определяющего режим слежения или запоминания. Запоминающий элемент 12 через ключ 11 соединен с входом пикового детектора 2.Устройство работает следующим образом.В режиме слежения ключ пикового детектора 2 разомкнут, дополнительный ключ 9 замкнут. Входное напряжение на сигнальном входе ключа 9 повторяется на конденсаторе пикового детектора 2 (П, Пс фиг. 2). Это напряжение, пройдя через согласующий усилитель 3, поступает на источник света оптрона 4 и далее через преобразователь сопротивление- напряжение 5 на первый вход компаратора 6. В результате сравнение этого напряжения с пилообразным напряжением на втором входе формируется импульс (Пь, фиг, 2), устанавливающий триггер 7 в единичное состояние. Триггер 7 находится в этом состоянии до момента прихода переднего фронта ближайшего импульса опорного прямоугольного напряжения Ю который перебрасываетего в нулевое состояние, в результате чего формируется импульс П на выходе триггера 7, который при наличии сигнала слежения не проходит через элемент И 8.Таким образом, сигналу на входе 0 соответствуют .екоторые значения силы света 9источника света оптрона, временной сдвиг ы выход 094144 1ной импульсной последовательностиотносительно опорной и значениепостоянного напряжения 0 ы , причем эти значения не зависят от промежутка времени ЬГ между моментом ссрабатывания компаратора и моментомпоявления переднего фронта очередного импульса частоты следованияМ, так как элемент И 8 закрыт.1 О При наличии сигнала запоминанияБр ключ 9 размыкается. Импульсыс выхода триггера 7 П, пройдя через элементы И 8 Ц, замыкают ключпикового детектора 2. Замыкаетсяцепь. обратной связи. При этом напряжение на запоминающем элементе12 пикового детектора соответствует величине напряжения П, имевшего место перед поступлением ко О манды на запоминание.В результате устройство находится в устойчивом состоянии на всемпротяжении существования командызапоминания независимо от величинывходного электрического, сигнала П .В этом случае переход устройствав другое устойчивое состояние возможен лишь при наличии внешнеговоздействия на величину светового потока оптрона. При отсутствии команды запоминания устройство производитследящее преобразование входного аналогового напряжения Пр в соответствующее значение выходного постоянного напряжения, временного сдвигаи силы света. Таким образом, аналого-дискретный преобразователь позволяет запоминать и преобразовывать мгновенное значение аналоговой величины сигнала или одиночного сигнала в дискретные значения выходного напряжения, временного сдвига и силы света, причем эти значения не зависят от промежут-. ка времени между моментом срабатывания компаратора и моментом появления переднего фронта очередного импульса частоты следования НГ, засчет чего повышается надежность пре. образования входной величины.