Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

Союз Советскнк

Социалнстическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 742855 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090378 (21) 2590687/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (51)М. Кл.2

G 02 F 7/00

Государственный комитет

СССР ио дел ам изобретен и и и открытий

Опубликовано 25.06,80, Бюллетень № 23 (53) УД 5 3 5 . 8 (088.8) Дата опубликования описания 25,06,80 (72) Авторы изобретения С.A.Ïoïîâ, В.Б.Смолов, С.К.Ли и Е.Ф.Очин (71) Заявитель

Ленинградский институт водного транспорта (54) МНОГОКАНАЛЬН61Й АНАЛОГΠ— ЦИФРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения оптоэлектронных информационно-вычислительных 5 систем.

Известны аналого-цифровые преобразователи с оптоэлектронными схемами формирования разрядов числа 1,17.

Недостатком этих преобразователей является невозможность параллельного преобразования массивов аналоговой информации, например изображений.

Наиболее близким по -.åõíè÷åñêîé сущности и достигаемому результату является многоканальный аналогоцифровой преобразователь, содержащий источники эталонных сигналов и схемы формирования и парафазного преобразования разрядов числа 121.

Недостатком его является малая производительность.

Целью изобретения является увеличение проиэводительности путем параллельногo преобразования массивов аналоговой информации в виде изображений.

Цель достигается тем, что преобразователь дополнительно содержит источники световых сигналов считывания, а источники эталонных сигналов также выполнены в виде источников света, схема формирования разрядов числа содержит для каждого разряда три оптически управляемых трачспаранта, при этом вход записи первого управляемого транспаранта и вход считывания второго управляемого транспаранта соединены с выходом третьего управляемого транспаранта с;:емы формирования предыдущего старшего разряда, источники эталонных сигналов соединены со входами считывания первого и третьего транспарантов, выходы первого и второго транспарантов через эталонные сигналы соединены со входом записи третьего транспаранта, а выход первого транспаранта соединен со входом записи второго, источник считывания каждоГо разряда числа соединен со входом считывания второго транспаранта, к выходу которого посредством сигнала считывания присоединена схема парафазного преобразования разряда числа.

Схема парафазного преобразования для каждого разряда содержит бп742855 тически управляемый транспарант — повторитель и оптически управляемый транспарант-инвертор конт аста,входы записи которых соединены с выходом второго трансп",ðàíòà "õåìû формирования соответствующего разряда.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 — оптическая схема парафазного преобразования формирования одного разряда числа; на фиг.3 — пример распределений интенсивности света в сечении иэображения по координате Х, которые проецируются на входы заггиси первых управляемых транспарантов (c порогом) первого, второго, третьего и четвер- 15 того разрядов соответственно; на фиг.4 — характеристика первого оптически управляемого транспаранта (здесь R — модулированные световые потоки,5, — управляемые световые по- Я токи); на фиг.5 — характеристика управляемого транспаранта-повторителя контраста; на фиг.б — характеристи— ка управляемого транспаранта-инвертора контраста. 25

Преобразователь содержит источник 1 эталонных сигналов, схемы 2, 3 и 4 формирования первого, вторсго, ...n -r o разрядов, схемы 5, б и 7 парафазногоэ преобразования первого, второго, ...

n-ro P 3P or3. На фиг.1 обозначено

S - входной сигнал (изображение), S — эталонный световой поток,Sr световой поток считывания,n — импульсы светового потока для считывания сигналов, Р,,Р,, Р, P,...P, Pr, ïåÐ35 вого, второго, ...n-го разрядов, являющиеся результатами преобразования в парафазном коде.

Оптическая схема парафазного преобразования и кодирующая схема одного 40 разряда (см. фиг. 2) содержат полупрозрачные зеркала 8,9 и 10, коммутационный оптически управляемый транспарант 11 с характеристикой, изображенной на фиг. б, полупрозрачные зер— кала 12-15, оптически управляемый транспарант 16 с порогом,,имеющий характеристику, представленную на фиг.4 усилительный оптически управ— ляемый транспарант 17, имеющий харак— теристику (см.фиг.4) с нулевым поро— гом (qp0) оптически управляемый транспарант-инвертор 18, имеющий характ еристику, изображенную на фиг.5, оптйчески управляемый транспарантповторитель 19 с характеристикой, изображенной на фиг.б. На фиг.2 входное изображение для ксдирующей схемы 1-го разряда, Н/+ — выходное изображение кодирующей схемы ! -го разряда, которое является входным сигналом кодирующей схемы +/-ro разряда,В„ — о=раженные световые пучки с выхода транспаранта 16.

Преобразователь функционирует следующим образом.

Входной сиг нал 5 (x у) .окр м нн,. 5 J представляющий собой аналогoBoE. и «о бражение проецируется на кодирующую схему первого разряда 2 (см.фиг.1)

При этом оно разделяется на два изо— бражения зеркалами 8,12 и 13, которые проецируются на вход записи оптически управляемого транспаранта

16 с порогом и на вход считывания коммутационного оптически управляемого транспаранта 11.

Световой пучок с выхода оптически управляемого транспаранта 16 проецируется через зеркало 9 и 14 на вход записи усилительного оптически управляемого транспаранта 17 и благодаря характеристике транспаранта

16, показанной на фиг.4, в нем содержится только та часть исходного распределения интенсивностей, которая распологается выше пунктирной линии на фиг.3. Световой же пучок с выхода транспаранта 11 содержит только ту часть исходного распределения интенсивностей, которая располагается ниже пунктирной линии диаграммы ин,тенсивности, изображенной на фиг.3.

Таким образом распределение интенсивностей на выходе транспаранта 16 имеет вид

R --С, при Й, > С о " а, с, п ричем величины порогов С транспарантов 16 относятся как веса соответствующих разрядов C = S „ /2;

С;= С g/2; i = 2,3,...n . (2)

Тогда сигнал С„.на выходе транспаранта 11

0 при R ) СС

R„ при R„ C С; (3) а сигнал с транспаранта 17, подаваемый на вход схемы следующего младшего разряда: в = в uc„ (q)

B результате совместного проецирования двух световых потоков на вход записи усилительного транспаранта 17 образуется новое изображение, возможная максимальная интенсивность которого соответствует половине возмож ной максимальной интенсивности входного изображения. Для ксдирующей схемы самого старшего разряда входным изображением R является входное изображение S,,т.е. R< = S, Для считывания преобразованных кодовых чисел одного разряда — плошной световой поток S под углом по отношению к световому готоку Rr проецируется на управляемую поверхность транспаранта 11, при этом отраженный световой поток чер з зеркала 10 и 15 проеци— руется на входы записи транспаранта

18,. с характеристикой, изображенной на фиг.5 и транспарант.а .19 " характеристикой, изображ-.нн-: ;;ир.б, 742855

Для чтения результата преобразования в парафазном коде проецируются импульсы сплошных "ветовых потоков r на управляемые поверхности коммутационных транспарантов 18 и 19 для всех разрядов. При этом считываются и-разрядные двоичные числа в парафазном коде Pr Р/, Р4 Р,... Р Р,, где

Р; = Р, (х, у) — бинарное поле в плос-. кости по координатам Х и Y.

Число каналов И определяется произведением квадрата разрешения E. u площади транспаранта w, например, Лик . L Д при Й, = 10 и и = 1 см, N = 10

10 = 10 каналов.

Использование в предлагаемом преобразователе оптических схем преобразования аналоговых величин в числа увеличивает производительность в 10 и более раз по сравнению с производительностью известных преобразователей

Формула изобретения

1. Многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий источники эталонных сигналов и схемы формирования и парафазного преобразования разрядов числа, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности путем параллельного преобразования массивов аналоговой информации в виде изображений, он дополнительно содержит источники световых сигналов считывания, а источники эталонных сигналов также выполнены в виде источников света, схема формирования разрядов числа содержит для каждого разряда три оптически управляемых транспаранта, при этом вход записи первого управляемого транспаранта и вход считывания второго управляемого транспаранта соединены с выходом третьего управляемого транспаранта схемы формирования предыдущего старшего разряда, источники эталонных сигналов соединены со входами считывания первого и третьего транспарантов, вы10 ходы первого и второго транспарантов через эталонные сигналы соединены со входом записи третьего транспаранта, а выход первого транспаранта соединен со входом записи второго, источник считывания каждого разряда числа соединен со входом считывания второго транспаранта к выходу которого посредством сигнала считывания присоединена схема парафазного преобразования разряда чисел.

2Q .; 2. Преобразователь по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что схема парафазного преобразования для каждого разряда содержит оптически управляемый транспарант-повторитель и оптичес25 ки управляемый транспарант-инвертор контраста, входы записи которых соединены с выходом второго транспаранта схемы формирования соответствующего разряда.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtQA 9 378186.9, кл. G 08 С 9/06, 1973.

2. Смолов B.Б. и др. Микроэлектрон.ные цифроаналоговые и аналого-цифро-. вые преобразователи информации. Л., "Энергия", 1976, с.314-322 (прототип).

742855 ЬГ. 4

Фир. б

Составитель А.Васильев

Редактор ?3.Петрушко Техред О. Легеза Корректор M.Êîñòà

Заказ 3615/13 Тираж 569 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4