Оптоэлектронный аналого-цифровой преобразователь

(55 6 02 Г 710 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКО ИДЕТЕЛ ЬСТВУ Г, и др. Использованиетодов для созданиях аналого-цифровыхгналов, - Зарубежная983, М 9, с. 23-51,свидетельство СССР6 02 Г 7/00, 1986,опто- быст- реоб- адиоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Дохикян Рэлектронных мродействующиразователей сиэлектроника. 1АвторскоеМ 1245115, кл,юл. )ч. 6ский филиал Института м м. А.А Благонравовадецкий, Ю.П,Фарафонов 54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ АНАЛОГОЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ57) Изобретение относится к оптозлектроИзобретение относится к оптоэлектронике и предназначено для аналого-цифрового преобразования сигналов,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей преобразователя за счет получения выходного кода в заданной функции от преобразуемых величин и увеличение быстродействия.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого преобразователя; на фиг, 2 - схема блока формирования функции.Оптоэлектронный аналого-цифровой преобразователь содержит последовательно расположенные и оптически связанные источник 1 света, установленные друг против друга растры 2 и 3 оптического модулятора, оптическое кодирующее устройство 4 с подключенным к его адресным шинам по нике и предназначено для аналого-цифрового преобразования сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства эа счет получения выходного кода в заданной функции от преобразуемых величин и повышение быстродействия, Цель достигается тем, что образова 1 ель снабжен блоком формирования функции, состоящим из задающего генератора, счетчика, дешифраторз, мультиплексо;.а, блока памяти, буферного регистра, двух блоков усилителей-формирователей и устройства управления. При этом оп 1 ическое кодиру )щее устройство выполнено в виде матрицы. а модулятор - в виде установленных друг продруга растворов с некратным шагом, олненных с возможнос 1 ьк 1 линейного мещения. 1 з и, ф-лы, 2 ил,координатам Х и У блоком 5 формированияфункции и блок 6 фотоприемников,Оптическое кодирующее устройство 4выполнено в виде матрицы жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ) размерностьюМ х 2 где М - число разрядов преобразог)вателя. Элементы матрицы ЖНИ выполненыв форме круга МРастры 2 и 3 оптического модуляторавыполнены со светопропускаощими элементами в виде прямоугольных полсс, расположенных параллельно координате Хматрицы ЖКИ кодирующего устройства 4,При этом ширина полос не превышает диаметра элемента матрицы ЖКИ, а шаг полосбольше ширины не меньше, чем в 2 раза,Длина полос больше размера матрицы ЖКИкодирующего устройства 4 по координате Х, 1628042х (т) = х 2 (1)-хз (т)у (с) = уг (1)-уз (г),Блок 6 фотоприемников содержит М фотоприемников, светочувствительный слойкоторых имеет вид полос, расположенныхпараллельно координате У матрицы ЖКИкодирующего устройства 4, Ширина полоссветочувствительного слоя меньше диаметра элементов матрицы ЖКИ, а длина большеразмера матрицы ЖКИ по координте Х.Блок 5 формирования функции содержит (фиг, 2) задающий генератор 7, счетчик8, дешифратор 9, мультиплексор 10, блок 11памяти, буферный регистр 12, первый и второй блоки 13 и 14 усилителей-формирователей и устройство 15 управления,Задающий генератор 7 выполнен намикросхеме К 531 ГГ 1 с одним выходом, счетчик 8 - нэ;икрпгле:;ме К 555 ИЕ 7 с однимсчетным входом (г 1) и выходной шиной (1,2 11), дешифратор 9 - нэ гликросхемеК 155 ИДЗ, глульиплексор 10- на микросхеме К 555 КП 11 с ремя входэми - канала А1 ЕА), кэнэлэ В и разрешения канала А(ЕА) -и выходом синхпснизэции записи (С), блок11 пэгляти - нэ микросхегле К 565 РУ 2 с адресным входогл (А, ., АИ), входом записи(О/й), входом чтения (КО) и выходом в видешины данных (Оь, ОГ 1). буферный регистр1, - н гликг;, легле К 555 ИР 22 с входамисинурпни"."лани зэпис 1 (С) и шины данныхЯ.ОЫ) и одигл выходом,Блоки 13 и 14 усилителей-формирователей собраны нэ трэ зисторэх и выходэглигсоединены соответственно с 2 входамиматрицы по координате Х и й входэглимагрицы по оординэте У оптического кодируюгцего устройства 4,Устройство 15 управления выполненонэ базе 1 прэлляющего эвоглэтэ с жесткойлогикой и имее три входа - вход тактовойчэсготы (СК), вход режима (МООЕ), входзэпуска(ЕХ) - и 6 выходов - счетный выход(1) выход разрешения канала А(ЕА), выходзаписи (О/й), выход чтения (ВО), выход синхрпнизэции записи (С) и выход готовности(ЮУ).При этом вход буферного регистра 12(О 1 , ОМ), вход мультиплексора 10 (В). выоды устройства 15 управления (МООЕ, ЕХ)являются входэгли энэлого-цифрового преобразователя, э выход устройства управления (ЯОУ) - выходом РЕАОУэналого-цифрового преобразователя.Выход задающего генератора 7 соединен с входом С 1.К устройства 15 управления, выход +1 которого соединен с входом1 счетчика 8, выход Еl - с входом ЕА мульг иплексора 10, выходы ИIР и КО - свходами И/В и ВО блока 11 пэмяти. выход С- с входом Г буферно о регистра 12. Выходсчетчика 8 соединен с входогл А мультиплек 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сора 10 и через дешифратор 9 с усилителем- формирователем 13, Выход С мультиплексора 10 соединен с входом (А, .АМ) блока 11 памяти, выход которого связан с усилителем-формирователем 14 и (1, 1 ч) выходом буферного регистра 12.На фиг, 1 обозначены: 16 и 17 - первые элементы соответственно растров 2 и 3; 18 - элемент матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4; 19 - фотоприемник блока 6.Преобразователь работает следующим образом,На счетный вход(+1) счетчика 8 поступают импульсы от генератора 7 через устройство 15 управления. Код с выхода счетчика 8 поступает на дешифратор 9, обеспечивающий последовательную смену строк элементов матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4 через блок 13 усилителей-формирователей. Код с выхода счетчика 8 через мультиплексор 10 поступает также на адресные входы (А 1, А 2 АМ) блока 11 памяти. Устройство 15 управления одновременно с выдачей счетного импульса, т.е, с каждым изменением кода адреса, вырабатываетсигнал (КО) чтения из блока 11 памяти. Информация, считанная из блока 11 памяти, через блок 14 усилителей-формирователей поступает на входы координаты У матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4.Код, считанный из блока 11 памяти, определяет, какие элементы матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4 должны быть включены или выключены в данной строке.1 аким образом, функциональная зависимость выходного кода преобразователя, формируемая элементами матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4, определяется содержанием блока 11 памяти, т,е, элементы матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4 отображают содержимое блока 11 памяти. Период регенерации изображения задается частотой следования счетных импульсов, поступающих на вход счетчика 8, и определяется размерностью матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4 и инерционностью ее элементов,Независимо от описанного процесса по когланде сигнала Ос синхронизации источник 1 света освещает установленные друг против друга растры 2 и 3 оптического модулятора, В зависимости от взаимного расположения растров 2 и 3 оптического модулятора, определяемого связанными с ними величинами х(1) и у(т), совпадение их элементов происходит в том или ином месте расположения по координате ХгдЕ х 2(1) и у 2(1) - координаты проекции реперной точки 20 растра 2 на оси Х и У;хз(т) и уз(1) - координаты проекции реперной точки 21 растра 3 на оси Х и У,На фиг, 1 показано совпадение первых элементов 16 и 17 соответственно растров 2 и 3, Через совпадающие элементы растров 2 и 3 свет падает на соответствующую строку элементов матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4. Включенные блоком 5 формирования функции в соответствии с заданной блоком 11 памяти функцией и освещенные от источника 1 элементы матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4 отражают свет, а не включенные поглощают (на фиг, 1 показано, что свет падает на первую строку элементов матрицы ЖКИ, в которой включен и отражает свет только один элемент 18), Отраженный от матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4 свет падает на блок 6 фотоприемников, на его выходе появляется код в виде сигналов электрического тока, соответствующий включенным и освещенным элементам матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4 (на фиг. 1 показано, что отраженный от элемента 18 матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4 свет падает на фотоприемник 19 блока 6 фотоприемников, который соответствует первому разряду выходного кода, следовательно, на выходе преобразователя появляется сигнал электрического тока, соответствующий двоичному коду единицы),Таким образом, преобразователь преобразует взаимное расположение растров 2 и 3, т,е, сумму перемещений х(с) и у(т) в выходной код, функционально зависящий от нее по закону, заданному блоком 11 памяти блока 5 формирования функции, При изменении величин х(т) и у(т) соответственно меняется положение совпадения элементов растров 2 и 3, изменяется освещаемая строка элементов матрицы ЖКИ кодирующего устройства 4, в соответствии с заданной функцией меняется отраженный от матрицы ЖКИ сигнал, а следовательно, освещенность блока 6 фотоприемников и сигнал на его выходе, т.е, выходной код,Для изменения функциональной зависимости выходного кода от преобразуемых величин необходимо изменить содержимое блока 11 памяти, Это можно осуществить с помощью внешнего устройства, например микроЭВМ, подключенной к блоку 5 формирования функции. Включение режима записи осуществляется подачей от внешнего устройства сигнала на вход режима (МООЕ) устройства 15 управления, В результате этого адресные входы (А 1, А 2. Лм) блока 11 памяти через мультиплексор 10 оказываются подключенными к адресным шинам (А 1,А 2, АМ) внешнего устройства,При подаче на вход запуска (ЕХЕСОТЕ)устройства 15 управления импульсов от5 внешнего устройства устройство 15 управления вырабатывает сигнал записи (Вlй) дляблока 11 памяти. В такт с этим сигналомменяется информация на шине данных (01,02, ОМ) блока 5 формирования функции,10 которая, проходя через буферный регистр12, поступает на шину (01, 02., ОМ) блока11 памяти и записывается по заданному адресу,Если функциональная зависимость за 15 дана жестко, то в качестве блока 11 памятиможет использоваться запоминающее устройство, При этом мультиплексор 10 и буферный регистр 12 из схемы блока 5формирования функции могут быть исклю 20 чены.Предлагаемый преобразователь обеспечивает получение выходного кода в видефункции от преобразуемых величин,25 Формула изобретения1, Оптоэлектронный аналого-цифровойпреобразователь, содержащий последовательно расположенные и оптически связанные источник света, оптический модулятор, 30 оптическое кодирующее устройство и блокфотоприемников, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет получения выходного кода в заданной функции от пре образуемых величин и повышения быстродействия, преобразователь снабжен блоком формирования функции, при этом оптическое кодирующее устройство выполнено в виде матрицы элементов индикаторов раз мерностью Мх 2, где М - число разрядовМпреобразователя, у которой 2 входов поМкоординатам Х и У подключены к выходам блока формирования функции, а оптический модулятор выполнен в виде установленных 45 друг против друга растров, имеющих шаги,не кратные между собой, и выполненных с воэможностью линейного перемещения в собственной плоскости по координатам Х и У соответственно.50 2 Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок формирования функции выполнен из задающего генератора, счетчика, дешифратора, мультиплексора, блока памяти, буферного регистра, первого 55 и второго блоков усилителей-формирователей и формирователя управляющих импульсов. при этом вход тактовой частоты последнего подключен к выходу задающего генератора, а счетный выход через счетчик подсоединен к входам первого канала муль 1628042типлексора, к Й входам дешифратора, М выходов которого соединены с первым блоком усилителей-формирователей и входами первого канала мультиплексора, входы второго канала мультиплексора являются адресны ми входами блока формирования функции, а вход разрешения прохождения сигнала первого канала мультиплексора соединен с аналоговым выходом формирователя управляющих импульсов. выход синхронизации 10 записи мультиплексора соединен с адресными входами блока памяти, вход записи и вход чтения которого соединены с соответствующими выходами формирователя управляющих импульсов, выходы блока памяти и буферного регистра соединены с вторым блоком усилителей-формирователей, вход синхронизации записи буферного регистра соединен с аналогичным входом формирователя управляющих импульсов, а второй вход является входной шиной данных блока формирования функции, два АРУ- гих входа и выход которого совмещены соответственно с входом режима, входом запуска и выходом готовности формирователя управляющих импульсов.1628042 Юг,Составитель В.АджаловТехред М.Моргентал Корректор А,Осауле эктор А.Лежнина Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж л.Гагарина, 10 аз 340 Тираж 324 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5