Устройство для преобразования напряжения в числовой код

ео788377

Союз Советски к

Социалистических

Республик

О П И С А Н"Я„K.

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.12.78 (21) 2697513/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К..

Н 03 К 13/02

Государстиеииый комитет (53) УДК 681.325 (088.8) Опубликовано 15.12.80. Бюллетень №46

Дата опубликования описания 25.12.80 по делам изобретений и открытий (72 } Авторы изобретения

А. В. Блохин и В. И. Яненко (71) Заявитель

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Кирова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

В ЧИСЛОВОЙ КОД

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике.

Известен цифроаналоговый преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход через цифроаналоговый преобразователь — с выходом реверсивного счетчика, а выход соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы соединены соответственно с первыми и вторыми выходами элемента ИЛИ и триггера, при этом элемент ИЛИ соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом триггера (1).

Постоянное и медленно меняющееся напряжение известным преобразователем преобразуется в последовательность разнополярных импульсов с длительностью их, равной периоду тактовых импульсов. Так как изменение состояния триггера происходит в моменты времени, соответствующие первому после экстремума сигнала тактовому импульсу, то при этом периодическое срабатывание триггера приводит к появлению ложных экстремумов, которые в действи2 тельности не имеют преобразуемое напряжение.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования напряжения в числовой код, содержащее первый блок сравнения, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, а второй

to вход через цифроаналоговый преобразователь соединен с выходом реверсивного счетчика, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход с выходом триггера, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, введены второй блок сравнения и блок формирования напряжения, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения.

788377

Формула изобретения

Ло и

30 зя

На чертеже представлена структурная схема устройства для преобразования напряжения в числовой код.

Устройство содержит первый и второй блоки сравнения 1 и 2, блок формирования напряжения 3, элемент ИЛИ 4, триггер 5, реверсивный счетчик 6, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7.

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение сравнивается в блоке сравнения 1 с напряжением обратной связи с выхода ЦАП 7, равного V, а в блоке сравнения 2 с тем же напряжением, уменьшенным по величине на шаг квантования по уровню V — Ы1.

Счетный импульс появляется на выходе блоков сравнения в момент равенства сравниваемых напряжений. В момент захвата входное напряжение должно быть меньше напряжения на выходе ЦАП 7 и больше напряжения, подаваемого на блок 2.

Если входное напряжение увеличивается, то в момент равенства напряжений на выходе блока сравнения 1 появляется счетный импульс, поступающий на триггер, формирующий импульс знака счета, который затем поступает на реверсивный счетчик 6. Значение числового кода, записанного в счетчике, увеличивается на единицу, а напряжение выхода ЦАП 7 увеличится на шаг квантования и входное напряжение опять оказывается в положении захвата. При дальнейшем увеличении входного напряжения процесс слежения повторяется.

Если входное напряжение начинает уменьшаться, то в момент равенства сравниваемых напряжений счетный импульс появляется на выходе блока сравнения 2, перебрасывая триггер в противоположное состояние, и реверсивный счетчик считает импульсы со знаком «минус». Значение числового кода в счетчике уменьшается на единицу, а напряжение на выходе ЦАП 7 уменьшается на шаг квантования. При дальнейшем уменьшении входного напряжения процесс слежения повторяется. Заметим, что счетные импульсы появляются на выходе блоков сравнения с переменной частотой, которая зависит от скорости изменения преобразуемого напряжения (чем выше скорость, тем больше частота импульсов).

Триггер переходит из одного состояния в другое в моменты текущих экстремумов входного напряжения, а числовой код в реверсивном счетчике соответствует текущему значению входного напряжения. Погрешность дискретности зависит в данном случае только от шага квантования по уровню, в то время, как в известном она зависит и от шага дискретизации во времени, определяемого частотой генератора тактовых импульсов.

Устройство целесообразно использовать в электроизмерительной аппаратуре, когда предъявляется требование точной фиксации положения и значения текущих экстремумов и формы исследуемого случайного напряжения, например при обработке сигналов биомедицинской информации.

Устройство для преобразования напряжения в числовой код, содержащее первый блок сравнения, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, а второй вход через цифроаналоговый преобразователь соединен с выходом реверсивного счетчика, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход с выходом триггера, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения точности преобразования, введены второй блок сравнения и блок формирования напряжения, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Вычислительная техника», Минск, «Наука и техника», 1965, с. 353 — 361.

788377

Составитель Л. Беляева

Редактор Н. Кешеля Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 8380/70 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4