Многоканальный преобразователь динамических параметров импульсов напряжения в цифровой код

О "5 И---O --"À Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii743187

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 04,01.78 (21) 2563829/18-21 (51) М. Кл.

H 03 К 13/00 с присоединением заявки №

Государстввииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень № 23 по делам изобретеиий и открытий (53) ДК 681 325 (088.8) Дата опубликования описания 30.06.80 (72) Автор изобретения

А. Ю. Русяцкас (71) Заявитель

К аунасский политехнический институт им. Антанасп Отечкуса (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ В БИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в каналах связи IlBN с реальными объектами, а также в информационно-измеритель ных системах для многоканальных преобразователей динамических, параметров перио5 дических импульсных сигналов в цифровой код для преобразования в код мгновенных значений импульсов напряжения, временные координаты которых заданы, и преобразо10 вания в код значений временной координаты при равенстве мгновенных значений импульса заданным в каждом. канапе уровнем напряжения.

/ 15

Известен многоканальный преобразователь динамических параметров импульсов напряжения в цифровой код, содержадий компараторы, первые потенциапьные входы которых подключены к входным шинам,. вторые — к преобразователям "код-напряжение," а третьи, импульсные — к формирователям стробимпупьсов, первые регистры памяти, подключенные ко входам преобра2 зоватепей "код-напряжение, блок управления (11

Недостатком такого устройства являеч ся его усложненная конструкция.

Бель изобретения - повышение надежности устройства в работе.

Это достигается тем, что в многоканальный преобразователь динамических параметров импульсов напряжения в цифровой код, содержаший компараторы, первые потенциальные входы которых подключены к входным шинам, вторые - к преобразователям код-напряжения, а третьи, импульсные - к формирователям стробимпульсов, первые регистры памяти, подключенные ко входам преобразователя код-напряжение, блок управления, введены счетчик импульсов и узел синхронизации, причем последний одним выходом подключен к первым входам форм иров ателей стробимпульсов, другим - через счетчик импульсов ко вторым входам формирователей ,стробимпульсов, третьи входы которых . подключены к вторым регистрам памяти, 743187 выходы комп араторов через логические формирователи .подключены к блоку упр ав пения.

На чертеже представлен предлагаемый двухканальный преобразователь.

Компараторы 1 и 2 предназначены для осуществления операции сравнения мгновенных значений входных напряжений с вталонными подаваемыми на потенциаль- 10 ные входы компараторов от подсоединенных к ним преобразователей 3 и 4 "коднапряжение "соответственно. BxoIIbI преобразователей 3 и 4 код-напряжение соединены с выходами регистров 5 и 6 памяти 15 соответственно. Выходы компараторов 1 и

2 соединены с логическими формирователями 7 и 8, которые обеспечивают согласование уровней выходных сигналов компара торов и логических елементов нагружаюших20, их. С помощью логических формирователей

7 и 8, соединенных узлом 9, управления также осуществляют логическое преобразование выходных сигналов компараторов

1 и 2 таким образом, чтобы алгоритм 25 приближения к копируемой величине во время преобразования остается неизменным вне зависимости от кодируемого:параметра. Узел 9 управления преобразов.анием предназначен для распределения кодов, по- 30 ступающих на его вход, которые задают режим работы преобрвзовагеля. Стробируемые входы компараторов 1 и 2 соеди. нены с выходами формирователей 10 и 11 стробимпульсов соответственно. На входы форми ров ателей стробим пульсов импульсы от узла 12 синхронизации при равенстве кода счетчика 13 импульсов и кодов регистров

14 и 15 памяти. Узел 12 синхронизации соединенс входом счетчика 13 импульсов и име-40 ет вход, на который подаются сигналы от внешнего оборудования. Выходы регистров

5,6,14 и 15 памяти соединены с входом мультиплексора 16. Вь|ходы логических формирователей 7 и 8 соединены с входом 45 мультиплексора 17, Входы регистров 5, 6,14 и 15 памяти, мультиплексоры 16 и

17 соединены с цифровым автоматом 18.

Цифровой автомат 18 предназначен для последовательного преобразования B соответ 0 ствии с алгоритмом преобразования кодов регистров памяти каналов преобразователя в течение кажцого периоца входных сигналов. Узел 9 управления преобразованием соединен с регистрами 5 памяти, 6, 14 и 15 и цифровым автоматом 18. Узел 9 управления преобразов анием, мультиплексоры 16, 17 и цифровой автомат 18 составляют блок 19 управления.

Информация, необходимая для работы преобразователя, для каждого канала, включает: код задаваемой координаты (код заданного уровня), если осуществляется преобразование в код значения координаты времени в момент пересечения

Входным сигналом з аданного уровня нап» ряжения, или код момента стробирования, если преобразуется в код мгновенное значение импульса напряжения, код режима преобразования { преобразуется в код мгновенное значение напряжения или значение временной координаты). Информация поступает на вход узла 9 управления преобразованиемм.

Процесс преобразов ания продолжается

Ъ ряд периодов вхоцного сигнала, Во время . каждого из которых на вход узла 12 синхронизации поступает синхронмпульс от внешнего оборудования, определяющий условное начало отсчета времени и опережающий импульсы напряжения, поступающие на вхоцы ком 1 и 2. Узел 12 синхронизации генерирует две последовательности импульсов стабильной частоты (период повторения импульсов определяет дискретность преобразования), первая из которых поступает на входы формирователей 10 и 11 стробимпульсов, а вторая задержанная относительно первой на время прохождения информации через формирователь стробимпульсов поступает на вход счетчика 13 импульсов. При равенстве кода, записанного в регистр 14 или 15 памяти и пода счетчика 13 импульсов, формирователи 10 или 11 стробимпульсов соответственно формируют из очередного импульса, поступающего с выхода узла синхронизации, стробимпульс. Последний поступает на временные входы компараторов 1 и 2 соответственно и инициирует операцию сравнения мгновенного значения напряжения с эталонными уровнями напряжения, подаваемыми на другие входы компаратора 1 и 2, Результатом операции сравнения в каждом канале является выходной сигнал соответствующего компаратора, указывающий больше или меньше аталонного напряжения было мгновенное значение напряжения входного сигнала в момент стробирования. Число импульсов, генерируемое узлом 12 синхронизации пооле поступления синхроимпульса на его вход, равно максимально возможному коду счетчика 13 импульсов. В режиме преобразования в код мгновенных значе ° ний входных напряжений, временные коор(QHHRIbI которых заданы, блок 9 управления преобразованием записывает и реги

74318

5 стры 14 и 15 памяти коды заданных программой преобразования координат времени и оставляет их неизменными во вре» мя преобразования, чем обеспечивается стробирование входных сигналов в задан» ные относительно синхроимпульса моменты времени.

В каждом периоде входного сигнала после достижения кодом счетчика 13 импульсов максимального значения цифровой автомат 18 с использованием мультиплексоров 16 и 17 последовательно во времени считывает коды, записанные в регистры 5,6 памяти и результаты операции сравнения с выходов логических формирователей 7,8 и, после преобразования по алгоритму уравновешивания, записывает обратной в регистры памяти 5 и 6.

При помощи отрицательной обратной связи по напряжению, обеспечиваемой блс- >О ком 19 управления, за определенное число периодов входного сигнала в регистрах 5 и 6 памяти вырабатываются с точностью погрешности квантования коды мгновенных значений входных напряжений, временные координаты которьх заданы.

При преобразовании в код значений временной координаты в моменты пересечения входными сигналами заданных в каждом канале уровней напряжений, с узла 9 управления преобразованием поступают . в регистры 5,6 памяти и остаются неизменными во время преобразования коды, задающие уровни опорного напряжения компараторов 1 и 2. В каждом периоде вход-35 ного сигнала после достижения кодом счетчика 13 импульсов максимального значения и выполнения операции стробирования в обоих каналах преобразователя цифровой автомат 18 с использованием мупьтипле- 40 ксов 16 и 17, последовательно времени считывает коды, записанные в регистры

14, 15 памяти и результаты операции сравнения с выходов логических формирователей 10 и 11 соответствующих кана- 45 лов и после преобразования согласно алгоритму уравновешивания записывает измененные коды обратно в регистры 14 и

15 памяти. При помощи обратной связи, обеспечиваемой блоком 19 управления, через определенное число периодов входного сигнала в регистрах памяти 14, 15 вырабатываются коды, равные значениям временной координаты в моменты пересечения входными сигналами заданных и каналах уровней напряжения. Использование общего счетчика 13 импульсов во временном канале предлагаемого преобразов ателя позволяет исключить погрешнобти, вызванные нелинейностью выходных напряжений генераторов пилообразного напряжения. Наличие в устройстве логи-. ческих формирователей 7 и 8 позволяет обеспечить идентичность алгоритма преобразования вне зависимости от режима работы преобразователя и использовать об щий цифровой автомат 18 для обоих каналов преобразователя.

Число каналов преобразователя очевидным образом может быть увеличено, Возможно преобразование в код в одном канале входного напряжения, временная координата которого задана, и одно временное преобразование в другом канале в код значения временной координаты пересечения входным сигналом заданного уровня напряжения.

При современном уровне технологии изготовления интегральных .схем построение цифровых узлов с тактовой частотой

100 мГц не представляет трудностей, поатому предлагаемый преобразователь целесообразно использовать в системах и устройствах, в которых приемлемы погрешности измерения и задания врел1енных интервалов с точностью 10 наносекунд. формула изобретения

Многоканальный преобразователь динамических параметров импульсов. напряжения в цифровой код, содержащий компараторы, первые потенциальные входы которых подключены к входным шинам, вторые - к преобразователям "код-напряжение", а третьи, импульсные — к формирователям стробимпульсов, первые регистры памяти, подключенные ко входам преобразователей "код-напряжение, блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, в него введены счетчик импульсов и узел синхронизации, причем последний одним выходом подключен к первым входам формирователей, тробил пульсов, другимчерез счетчик импульсов ко вторым входам формирователей стробимпульсов, третьи входы которых подключены к вторым регистрам памяти, а выходы компараторов через логические формирователи подключены к блоку управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ М 3505598, кл. 327-77, 07.04.70.

7431 87

Составитель Г. Шаповал редактор С. Суркова Техред М. Петко Корректор И. Муска

Заказ 3484/50 Тираж 995 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. жгород, ул. Проектная, 4