Аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем

 

Изобретение относится к вычислительной технике.и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях , в устройствах регулировки и контроля с помощью управляюпц1х цифровых вычислительных машин. Изобретение позволяет повысить достоверность контроля путем введения в устройство, содержащее первый усилитель 1 выборки. блок 4 сравнения, распределитель 10 импульсов, первый 7 и второй-8 регистры первый зцифроаналоговыйi преобразователь 6, блок 17 индикации первого 11 и второго 12 генераторов тактовых импульсов, трех 13, 18 и 19 элементов задержки, формирователя 14 импульсов, второго lцифpqаналoгoвoгo преобразователя 9, вычитающего блока 15, порогового элемента 16, элемента И 20, второго 2 и третьего 3 усилителей выборки. Контроль проводится непрерывно во время основной работы преобразователя ,1им охвачены практически все составные части преобразователя, отказ каждого из которых вызьшает формирование сигнала ошибки, а значит позволяет диагностировать работу устройства , что повышает достоверность контроля его работоспособности в два раза. 1 ил. (А С го to Од со Oi сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (SD 4 03 М 1 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3777836/24-24 (22) 01.08.84 (46) 07.04.86, Бюл, 9 13 (72) Ю.II ° Рукоданов, В,Н. Бебих и Л.Б.Друзь (53) 628. 1.325(088 ° 8) (56) Авторское. свидетельство СССР

9 379979, кл. Н 03 К 13/17„ 1973.

Авторское свидетельство СССР

В 4?7538, кл. Н 03 К 13/17, 1977. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

С САМОКОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике.и может быть использовано в аналого-цифровых преобразо-. вателях, в устройствах регулировки и контроля с помощью управляющих цифровых вычислительных машин. Изобретение позволяет повысить достоверность конт роля путем введения в устройство, со" держащее первый усилитель 1 выборки, „„SU„„1223365 A блок 4 сравнения, распределитель 10 импульсов, первый 7 и второй 8 регистры,первый:цифроаналоговый преобразователь 6, блок 17 индикации, первого 11 и второго 12 генераторов тактовых импульсов, трех 13, 18 и 19 элементов задержки, формирователя 14 импульсов, второго !цифроаналогового; преобразователя 9, вычитающего блока

15, порогового элемента 16, элемента

И 20, второго 2 и третьего 3 усилителей выборки. Контроль проводится неп" рерывно во время основной работы преобразователя, имохвачены практически все составные части преобразователя, отказ каждого из которых вызывает @ формирование сигнала ошибки, а значит ру позволяет диагностировать работу устройства, что повышает достоверность С контроля его работоспособности в два

Ф раза. 1 ил.

Май

1223365

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях, в устройствах регулировки и контроля с помощью управляющих вычислительных машин.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. устройство содержит. первый 1, второй 2 и третий 3 усилители выборки, блок 4 сравнения, источник 5 опорного напряжения, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, первый 7 и второй 8 регистры, второй ЦАП 9, распределитель 10 импульсов, первый

t1 и второй 12 генераторы тактовых импульсов, первый элемент 13 задержки, формирователь 14 импульсов, вычи 0 тающий блок 15,пороговый элемент 16, блок 17 индикации, третий 18 и второй

19 элементы задержки, элемент И 20.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 11 вырабатывает последовательность импульсов с требуемой частотой дискретизации входной ана логовой величины. Положительный фронт этих импульсов записывает значение входной аналоговой величины (напряжения) одновременно в первый 1 и второй 2 усилители выборки, где эти величины хранятся до прихода следующего положительного фронта в следую- 35 щем такте. Через заданное элементом

13 задержки время, которое определяется временем преобразования (не менее длительности такта), аналоговая величина из второго усилителя 2 40 выборки переписывается в третий усилитель 3 выборки. Первый генератор

11 через элемент 19 задержки и формирователь 14 импульсов дает разрешающий сигнал на второй генератор 12, 45 частота генерации которого много выше частоты генерации генератора 11.

Формирователь 14 импульсов.формирует по переднему фронту сигнала разрешающий сигнал и подает его на вход 50 генератора 12. Элемент 19 задержки задерживает сигнал на время, необходимое для окончания переходных процессов в усилителе j выборки. Генератор 12 включается и запускает распре- 55 делитель 10 импульсов, который в определенном порядке заполняет первый регистр 7 до тех пор, пока величины напряжений, подаваемых на блок ч сравнения от первого усилителя 1 выборки и от первого ЦАП 6, не сравняются. Сигнал с выхода блока 4 сравнения поступает на .первый регистр 7 и запрещает дальнейшую запись. Напряжение на выходе первого ЦАП 6 определя ется к одом на е г о входе и ис точником 5 опорного напряжения. Одновременно с переписью аналоговой величины из второго усилителя 2 выборки в третий усилитель 3 выборки переписывается из регистра 7 в регистр

8 код, соответствующий этой величине, сигналом с выхода элемента 13 задержки. Об этом свидетельствует изменение потенциала в блоке 4 сравнения. Код с выходов регистра 8 поступает на выходы устройства и преобразуется вторым ЦАП 9 в аналоговую величину, которая вычитается в вычитающем блоке 15 из аналоговой величины, поступающей с усилителя 3 выборки. Разность этих величин, которая в данном случае является погрешностью, сравнивается заранее установленным порогом на пороговом элементе 16.. При превышении разрешенного уровня погрешности элемент 16 выдает сигнал о неисправности или помехе, который подается на элемент

И 20. Считывание этого сигнала производится сигналом с выхода элемента 18 задержки. Последний задерживает сигнал на время, несколько большее разности длительности такта и времени задержки элемента 13, С выхода элемента И 20 сигнал ошибки поступает в блок 17,индикации. При отказе любого из элементов t 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14 и 19 преобразователя формируется сигнал ошибки в блоке 15, который затем поступает в блок 17 индикации. Дублирование усилителя 1 выборки усилителем 2 выборки позволяет обнаружить отказы либо усилителя 1, либо усилителя 2, так как в этом случае (отказа) разность сигналов на входах блока t5 всегда превышает величину срабатывания порогового элемента 16, который выдает сигнал ошибки. Таким образом, элементы, обеспечивающие самоконтроль устройства — второй ЦАП 9, усилители

2 и 3, вычитающий блок 15, пороговый элемент 16, блок 17 индикации позволяют контролировать работу аналогоцифрового преобразователя непосредст365. Составитель И. Романова .Техред Н.БОнкало Корректор А. Обручар

Редактор С. Саенко

Подписное

Заказ 1723/58 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1223 венно в каждом такте его работы, при этом не требуется дополнительное время, увеличивающее длительность такта, т.е., быстродействие устройствав итоге не уменьшается. 5

Введение в устройство двух усилителей выборки, двух генераторов тактов, элементов задержки, формирователя импульсов, второго цифроаналогового преобразователя, вычитающего 10 блока, порогового элемента, элемента

И позволяет повысить достоверность функционирования преобразователя за счет увеличения глубины контроля,охвата контролеммаксимально возможного числа его элементов.При этомконтроль проводится непрерывно во время основной работы преобразователя. В известном устройстве самоконтроль об.наруживаетотказы только в 50Х оборудования, а в предлагаемом контролем охвачены практически все составные части преобразователя, отказ калдого из которых вызывает формирование сигнала ошибки, а значит позволяет диаг- ..ностировать работу преобразователя, что повышает достоверность контроля его работоспособности в 2 раза.

Формула изобе ретения

Аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем, содержащий первый, усилитель выборки, вход которого является входной шиной а выход соедиЭ

35 нен с первым входом блока сравнения, распределитель импульсов, выходы которого соединены с первыми входами первого регистра, выходы которого

1подключены к первым входам первого

40 цифроаналогового преобразователя и к первым входам второго регистра, выходы которого являются выходными шинами, источник опорного напряжения, выхОд KQTopoI О соединен с BTopbM вхО 45 дом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом первого регистра, блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения Достоверности контроля, в нето введены первый и второй генераторы тактовых импульсов, три элемента задержки, формирователь импульсов, второй цифроаналоговый преобразователь, вычитающий блок, пороговый элемент, элемент И, второй и третий усилители выборки, первый вход второго усилителя выборки является входной шиной, а выход через третий усилитель выборки соединен с первым входом вычитающего блока, причем, выход первого генератора тактовых импульсов подключен к входам первого и второго элементов задержки и к вторым входам первого и второго усилителей выборки, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом третьего усилителя выборки, с входом третьего элемента задержки и вторым входом второго регистра, выход второго элемента задержки через формирователь имцульсов подключен к входу второго генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, выходы второго регистра соединены с первыми входами второго цифроаналогового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход — к второму входу вычитающего блока, выход которого соединен с первым входом порогового элемента, второй вход которого является шиной опорного напряжения, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соеди- нен с выходом третьего элемента задержки, а выход — с выходом блока индикации.