Преобразователь напряжение-код с коррекцией динамической погрешности

(23) Прио т до делам изооретеии и открытий.01 УДК 681,325(088.8 публикова ата опубликования описания 18. 01.едостаточному быстри небольшой точности иводитвиюразова что п родей преоб Наехник преобия.близким изобретению по достигаемому еобразовательразователях напряжение-код при повышенных требованиях по быстродействию и точности,Известны преобразователи напряжение-код (ПНК) поразрядного кодирования, выполненные ца регистрах логических элементах, осуществляющ параллельную и последовательную ко рекцию динамической ошибки 1.В таких ПНК в общем случае в каж дом разряде допускается внесение д цамических погрешностей, меньших принятой дискретности преобразован так как эти погрешности без ослабл более еской ности ехн результа ляетс иеи динамиржащий рего и отрица д с корре ности, со оложитель напряжение-к ческой погре гистры кодательного чиссумматор, ну ие элементы,иполярныйяжение 2 1. а, логичес рга тродеистви я находятс так как для оточной коррекцие длительности противоречичения более требуакта.е бысоватся увеличе Цель изоб одействия итения - повышениочности преобра ую погрешность ния входят в об образования. По тактов таких ПН рования ныбирае шей длитсльцост пустимую( мецьш мическую погреш длительн зрядного т одильпорся р Цель дост нои на на ова спечивающе ности )ей динамич ржащем нул инакрет прео зо ния,сть Изобретение относитсяельной и вычислительной может быть использован преобразователь код-напр В этом устройстве быс и точность преобразованиНа чертежеблок-схема пр изобаржена структурнаяеобразователя напряжерекццей динамической ние-код с кор погрешности.Устройство вход которого ного сигцала 1 содержит нуль-орган 1,соединен с шиной 2 входподключенцой к бипоники напряжений положительной и отрицательной полярностей, регистр кода положительного числа, регистр кода отрицательного числа, распределитель тактовых импульсов, логические элементы и биполярный преобразователь код-напряжение на резистивной матрице, имеющей для каждого разряда два входа, каждый из которых через соответствующий ключ соединен 10 с эталонными источниками напряжения положительной и отрицательной полярности, один вход триггера каждого разряда регистра кода положительного числа соединен через элемент совпа дения с выходом инвертора, вход которого подключен к выходу нуль-органа, и с шиной сигнала первого полу- такта соответствующего разряда распределителя тактовых импульсов, другой вход триггера каждого разряда кода положительного числа соединен через элемент совпадения с шиной сигнала второго полутакта соответствующего разряда распределителя тактовых импульсов и выходом нуль-органа, один вхоц триггера каждого разряда регистра кода отрицательного числа соединен через элемент совпадения с выходом нуль-органа и шиной сигнала первого полутакта соответствующего разряда распределителя тактовых импульсов, другой вход триггера каждого разряда регистра кода отрицательного числа подключен через элемент совпадения к выходу инвертора и шине сигнала второго полутакта соответствующего разря. да распределителя тактовых импульсов, выход триггера каждого разряда регистра кода положительного числа соединен со входом управления первого ключа соответствующего разряда, а выход триггера каждого разряда регистра кода отрицательного числа соединен со входом управления второго ключа45 соответствующего разряда преобразователя код-напряжение, при этом кодовые шины регистров кода положительного и отрицательного чисел подключены к соответствующим входам сум 50матора. лярному преобразователю код-напряжение, выполненному ца резистивной матрице 3, имеющей для каждого разряда по два ключа 41 и 5, первые из которых подключены к регистру 6 кода положительного числа, а вторые - к регистру 7 кода отрицательного числа, Регистры 6 и 7 построены соответственно на триггерах 8 1 и 9,. Первые входы триггеров 8каждого разряда регистра 6 кода положительного числа через соответствующие элементы 1 О,1 совпадения каждого разряда подклочены к выходу ицвертора 11, подключенного к выходу нуль-органа 1, а первые входы триггеров 9, и регистра 7 через соответствующие элементы 12 о совпадения подключены к выходу нуль в органа 1, вторые входы триггеров 8 А через элементы 13,совпадения подключены к выходу нуль-органа 1, а вторые входы триггеров 9,через элементы 14, совпадения подключены1-1к выходу ицвертора 1, Вторые входы элементов 10и 12, , совпадения подключены к шинам 15 1 сигнала первого полутакта соответствующего разряда распределителя 16 тактовых импульсов; вторые входы элементов 131и 14 , совпадения попкгпочецы к шинам 17сп цала второго подув такта соответствующего разряда распределителя 16 тактовых импульсов; вьходы 181и 19триггеров 181 ю и 9соответственно регистров 6 и 7 положител:,ного и отрица - тельного чисел подключены ко входам управления соответствующих ключей 4 и 5,1, и при этом кодовые шины1- 1регистров 6 и 7, соответствующие вы ходам 18,и 191их триггеров, подключены к сумматору 20, на выходах которого появляется выходной код; эталоццые источники 21 и 22 напряжений положительной и отрицательной полярности подключены к соответству 1 ощим кло 1 ам 4 и 5,Преобразователь работает следующим образом.По команде "Исходное состояние" все регистры устацавливаются в исходное состояние, Фиксируя коды нулей, При этом резисторы 23 каждого разряда через соответствующие контакты соединены с эталоццыми источниками 21 и 22 разных знаков, вследствие чего каждый разряд резистивцой матрицы 3 Формирует напряжение, равное898609 Моделирование процесса преобразования данного ПНК показывает, что при использовании одних и тех же элементов данньп ПНК позволяет увеличить скорость преобразования в несколько раз без ухудшения точности преобразования,Преобразователь напряжение-код скоррекцией динамической погрешности,содержащий нуль-орган, эталонныЕисточники напряжений положительной 5нулю. По команде "Пуск" начинаетсяпреобразование входного сигнала.Если на вход ПНК подано отрицательное напряжение, то нуль-орган 1 подает на элементы 12,совпадения,связанные с входами включежля триггеров 9 разрядов регистра 7 кодаотрицательного числа, сигнал разрешения на прохождение сигналов с шин151сигналов первых полутактов1 Оразрядов распределителя 16 тактовыхимгульсов. При этом в первом полутакте первого такта включается триггер 91 первого разряда регистра 7кода отрицательного числа, который 15своим сигналом соединяет соответствующий резистор 23 первого разрядас эталонным источником 21 напряженияположительной полярности, вследствиечего оба резисторй 23 первого разряда 20матрицы 3 оказываются подключеннымив параллель к эталонному источнику2 и формируют компенсирующее положительное напряжение, равное текущему значению веса старшего разряда, 25которое изменяется из-за переходныхпроцессов, вызванных включением разрядов. К началу второго полутактапервого такта нуль-орган 1 может находиться в двух состояниях: либо его 50состояние сохраняется, либо знак сигнала на его выходе из;:еняется на обратный. В первом случае сигнал второго полутакта первого такта не проходит на вход сброса триггера 9 перво- .,го разряда регистра 7 кода отрицательного числа в исходное состояние,так как он должен проходить черезэлемент 14 совпадения, один из вхо-.дов которого подключен к выходу инвертора 11, соединенного своим входомс выходом нуль-органа 1, а сигнал навыходе инвертора 11 в этом случаеимеет значение "нуль". Сигнал второго полутакта проходит на вход сбросав исходное состояние триггера 8первого разряда регистра 6 кода положительного числа, так как элемент 131совпадения, соединенный с этим входом подключен к выходу Нуль-органа 1,имеющего состояние "1", но это неизменяет состояние триггера 8 . Вэтом случае триггер 9первого разряда регистра 7 кода отрицательного11 11числа зафиксирует к од 1 , а триггер558 первого разряда регистра 6 кодаположительного числа сохраняет своеисходное состояние и фиксируеткод "011. Если к началу второго полутактасостояние нуль-органа 1 изменяетсяпо сравнению с его состоянием в первомполутакте, то инвертор 11, подключенньй к выходу нуль-органа 1, формирует сигнал, разрешающий прохождение сигналов вторых полутактов навходы сброса в исходное состояниетриггеров 9 1 разрядов регистра 7кода отрицательного числа. Тогдасигнал второго полутакта первого такта устанавливает триггер 9., первогоразряда регистра 7 кода отрицательного числа в исходное состояние, атриггер 8 первого разряда регистра6 кода положительного числа сохраняетсвое исходное состояние. В этом случае первые разряды регистров кодовотрицательного и положительного чиселфиксируют коды "0". В последующихтактах ПНК работает аналогичным образом: в начале первого полутактакаждого такта включается триггер 9соответствующего разряда регистра 7кода отрицательного числа, если нульорган 1 находится в состоянии "1",или регистра 6 кода положительногочисла, если инвертор 11, соединенныйс выходом нуль-органа 1, имеет состояние "1"; при включении триггера9 соответствующего разряда регистра 7 кода отрицательного числа формируется положительное опорное напряжение данного разряда, а при включениитриггера 8 регистра б кода положительного числа формируется отрицательное опорное напряжение данного разряда,В результате преобразования формируется и-разрядный код отрицательного числа и и-разрядный код положительного числа, поступающие на сумматор 20. Формула изобретения8986и отрицательной полярности, регистр кода положительного числа, регистр кода отрицательного числа, распределитель тактовых импульсов,логические элементы и биполярный преобразователь код-напряжение на резистивной матрице, имеющей для каждого разряда два входа, каждый из которых через соответствующий ключ соединен с эталонными источниками напряжения поло жительной и отрицательной полярности о Ф л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности преобразования в нем, один вход триггера каждого разряда регист ра кода положительного числа соединен через элемент совпадения с выходом инвертора, вход которого подключен к выходу нуль-органа, и с шиной сигнала первого полутакта соответст вующего разряда распределителя тактовых импульсов, другой вход триггера каждого разряда кода положительного числа соединен через элемент совпадения с шиной сигнала второго полутак та соответствующего разряда распределителя тактовых импульсов и выходом нуль-органа, один вход триггера каждого разряда регистра кода отрицательно в . го числа соединен через элемент сов- ЗО падения с выходом нуль-органа и ши 09 8ной сигнала первого полутакта соответствующего разряда распределителя тактовых импульсов, другой вход триггера каждого разряда регистра кода отрицательного числа подключен через элемент совпацения к выходу инвертора и шине сигнала второго полутакта соответствующего разряда распределителя тактовых импульсов, выход триггера каждого разряда регистра кода положительного числа соединен совходом управления первого ключа соответствующего разряда, а выход триггера каждого разряда регистра кода отрицательного числа соединен со входом управления второго ключа соответствующего разряда преобразователя код-напряжение, при этом кодовые шины регистров кода положительного и отрицательного чисел подключены к соответствующим входам сумматора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Цифровые электроизмерительныеприборы. Поц ред, В,М. 111 тяндина, М