Преобразователь напряжение-код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕКОД , содержащий блок сравнения, первый вход которого подключен к шине входного сигнала, а выход - через последовательно соединенные счетчик и .цифроаналоговый преобразователь к второму входу блока сравнения, и выходные шины, отл -и чающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в него введены пороговьпЧ элемент, блок элементов И, нуль-орган, формирователь экстремуме и формирователь импульса, вход которого подключен к выходу порогового элемента,а выход - к установочным входам счетчика, вход сброса которого соединен с выходом нуль-органа, вход которого соединен с шиной входного сигнала, подключенной к входу порогового элемента и через формирователь экстремума к первому входу блока элементов И, вторые входы которо го подключены к соответствующим кодовым выходам счетчика, а выходы к выходным шинам.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1)4 Н 03 Г1 1/38

ВСЕСОЮЗЩ Я ц,„,,ц, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВИБ.П. -1(1 (ЫА

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3736996/24-24 (22) 29.04.84 (46) 07. 10.85. Бюл . Р 37 (72) Н.И. Маркин (53) 681.325(088.8) (56) M: Цифровые измерительные преобразователи и приборы.

M. Высшая школа, 1973, с. 224.

Авторское свидетельство СССР

Ф 669480, кл. F, 03 К 5/153, 197 (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕКОД, содержащий блок сравнения, первый вход которого подключен к шине входного сигнала, а выход — через последовательно соединенные счетчик и цифроаналоговый преобразователь к второму входу блока сравнения, и выходныешины,отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в него введены пороговый элемент, блок элементов И, нуль-орган, формирователь экстремума и формирователь импульса, вход которого подключен к выходу порогового элемента,а выход — к установочным входам "четчика, вход сброса которого соединен с выходом нуль-органа, вход которого соединен с шиной входного сигнала, подключенной к входу порогового элемента и через формирователь экстремума к перьому входу блока элементов И, вторые входы которогo подключены к соответствующим кодовым выходам счетчика, а выходы к выходным шинам.

1184093

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования переменного напряжения в цифровой код.

Цель изобретения — расширение S диапазона преобразования.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит блок 1 сравнения, первый вход которого под- 10 ключен к шине 2 входного сигнала и к входу порогового элемента 3, а выход — через последовательно соединенные счетч K 4 и цифроаналоговый Ilpp образователь 5 к второму входу бло- 15 ка 1 сравнения, при этом выход порогового элемента 3 подключен к установочному входу сче.тчика 4 через формирователь 6 импульса, а кодовые. выходы счетчика 4 подключены к вторым 20 входам блока 7 элементов И, выходы которого соединены с выходными шинами 8. При этом шина 2 входных сигналов подключена к входу сброса счетчика 4 импульсов через нуль-орган 9 и 25 через формирователь 10 экстремума к первому входу блока 7 элементов И.

Устройство работает следующим об.разом.

В исходном состоянии на выходе пс рогового элемента 3 устанавливается логической "0", на выходе блока 1 сравнения — логическая "1". Счетчик 4 обнуляется и его выходной эквивалент равен нулю. На выходе нуль-органа 9и формирователя 10 экстремума устанавливается логический "0". При отсутствии входного сигнала на выходе элемента 1 сравнения формируется логическая а на выходе. порогового элемента 3 и 40 формирователя 6 импульсов — логический "0".

Преобразователь работает следующим образом.

При величине амплитуды входного 45 сигнала, меньшей величины порогового

Уровня "я,пороговый элемент 3 не срабатывает, на его выходе сохраняется логический "0". При поступлении на вход положительной полуволны вход-50 ного сигнала на выход» блока 1 сравнения формируется логический "0 . Смена логической 1 на логический "О" воспринимается счетчиком 4, как импульс на входе. В счетчик 4 записы- 55 вается единица. На выходе цифроаналогового преобразователя 5 формируется положительный потенциал g U, равный одному дискрету измерения, который поступает на второй вход блока 1 сравнения.

На выходе блока сравнения опять устанавливается логическая "1". Время, необходимое для квантования одноro дискрета преобразования, определяется временем прохождения импульса с выхода блока 1 сравнения по цепи обратной связи (.-четчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь) на его вход.

Как только величина входного напряжения становится равной $ U, на выходе блока 1 сравнения опять устанавливается логический "0". Счетчик 4 изменяет свое состояние на 1. На выходе цифроаналогового преобразователя 5 формируется напряжение 2ЬБ. На выходе блока 1 сравнения устанавливается логическая "1".

Процесс изменения числового эквивалента в счетчике 4 продолжается до тех пор, пока нарастет входной сигнал.

В момент окончания нарастания входного сигнала в счетчик 4 записывается числовой эквивалент, лропорциональный амплитудному значению входного сигнала. Момент окончания нарастания входного сигнала (положительной полуволны) формируется формирователем

1О экстремума, формирующим импульс перезаписи числового эквивалента через блок 7 элементов И на выходные шины 8. В момент смены фазы входного сигнала (момент перехода входным сигналом через. нулевое значение, а именно перехода с положительной полуволны на отрицательную) нуль-орган 9 формирует импульс сброса, поступающий на вход сброса счетчика 4. Так как амплитуда входного сигнала небольшая, а следовательно, и малая крутизна, то и скорость переключения элементов небольшая.

В случае, когда величина амплитуды входного сигнала больше Б, то при поступлении на входную шику 2 отрицательной полуволны происходит срабатывание порогового элемента 3.

На его выходе Формируется логическая 1 . Переход с логического "0 на логическую "1" вызывает формирование импульса на выходе формирователя 6 импульсов. Этот импульс, поступая на установочный вход счетчика 4, вписывает в него число, эквива лентное значению амплитуды входного сигнала, равное (!Н

1184093

ВНИИПИ Заказ 6283/55 Тираж .871 Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул.Проектная, 4

При поступлении на вход положительной полуRoJJHbI входного сигнала начало переключений уже начинается не с нуля, а со значения !!я, т.е. начало отсчета смещается и переключения начинаются в области малой крутизны. Как тогько величина входного сигнала становится равной U„на выходе блока! сравненияпроисходит смена логической "1" на логический "0".

Счетчик 4 изменяет свое состояние.

На выходе цифроаналогового преобразователя 5 формируется напряжени

U1, +!!U на выходе блока 1 сравнения устанавливается логическая "1".

Изменения числового эквивалента в счетчике 4 продолжаются до тех пор, пока изменяется входной сигнал.

В счетчике 4 записывается числовой эквивалент, пропорциональный амплитуде входного сигнала. По окончании формирования числового эквивалента осуществляется его перезапись на выходную шину во внешнюю цепь.

После пере. записи числового эквивалента осуществляется сброс счетчика 4 и устройство готово к преобразованию. Формирование импульса сброса и записи происходит аналогично.

При технической реализации на реальных элементах, имек,щих погрешность, величину порогового элемента 3 устанавливают равной U + 6, где 8 — погрешность порогового элемента 3.