Развертывающий регистр для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания

 

О П И С А Н И Е (и) 443483

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцнаднотнч4скнм

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.05.71 (21) 1660993/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.09.74. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 09.04.75 (51) М. Кл. H 03k 13f258

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 681.325(088.8) и открытий (72) Автор изобретения

В. П. Дубильер (71) Заявитель

Днепропетровское отделение Института механики

АН Украинской ССР (54) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ РЕГИСТР ДЛЯ АНАЛОГОЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ПОРАЗРЯДНОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ

Изобретение относится .к области цифровой вычислительной техники и может найти применение в аналого-цифровых преобразователях и цифровых измерительных приборах.

Известный развертывающий регистр для аналого-цифрового п реобразователя поразрядного уравновешивания содержит в старшем разряде троичный триггер, состоящий из элементов «НЕ» и «ИЛИ», элементов «И» для связи прямого и инверсного выходов нуль— органа со вторым и третьим элементами

«ИЛИ» — «НЕ» троичного триггера и элементов «ИЛИ», связывающих .первые и вторые элементы «НЕ» троичных триггеров каждого разряда с выходными шинами этих разрядов.

Во время работы такого устройства наблюдаются сбои, устранение которых невозможно без изменения схемы устройства.

Повышение устойчивости работы развертывающего регистра и упрощение его схемы достигается тем, что выходы второго и третьего элементов «ИЛИ вЂ” НЕ» троичного триггера старшего разряда соединены со входами элемента «ИЛИ» — «НЕ» второго разряда. Выход этого элемента и выходы элементов

«ИЛИ» — «НЕ» последующих разрядов соединены со входами триггеров тех же разрядов, состоящих из элементов «ИЛИ вЂ” »НЕ».

Выходы триггера младшего разряда соед инены со входами оконечного элемента

«ИЛИ» — «HE», выход которого соединен через элементы «И» со входами црпггера младшего разряда и со входом первого элемента

«ИЛИ» — «НЕ» тропчного триггера старшего разряда. Выходы первого и второго элементов

«ИЛИ» — «НЕ» троичного триггера соединены через элемент «И» с выходом старшего разряда, а выходы элементов «ИЛИ» — «НЕ» приггеров тех же разрядов соединены через элементы «И» с .выходными шинам и развертывающего регистра для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешиван ия.

Схема устройства представлена на чертеже.

15 На схеме изображены только три разряда регистра. Старший разряд регистра представляет собой троичный триггер, который образован из элементов «ИЛИ» — «НЕ» 1, 2, 3.

Выходы элементов 2 и 3 соединены со вхо20 дами элемента «ИЛИ» — «QE» 4 второго разряда. Выход элемента 4 соединен со входами триггера, образованного из элементов

«ИЛИ» — «НЕ» 5 и 6. Аналогично построены все последующие разряды регистра.

25 Выходы элементов 5 и 6 триггера младшего разряда соединены со входами элемента

«ИЛИ» — «HE» 7, выход которого соединен с элементом 1 троичного триггера.

Кроме того, выходы элементов 4 каждого

30 разряда и элемента 7 соединены через эле443483

3 менты «И» 8 и 9 со входами элементов 5 и 6 триггеров и со входами элементов 2 и 3 троичного триггера старшего разряда. Вторые входы элементов «И» 8 соединены с шиной 10 инверсного F выхода нуль-органа, а входы элементов «И» 9 соединены с шиной 11 прямого F выхода нуль-органа.

Выходы элементов 1 и 2 старшего разряда и элементов 4 и 5 каждого последующего разряда соединены с выходными шинами развертывающего регистра.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что в исходном состоянии элементы «ИЛИ» — «НЕ» 3 и 6 закрыты (находятся в режиме отсечки) и на их выходах имеется сигнал логической «1». Тогда элементы

«ИЛИ» — «НЕ» 1 и 2 троичного триггера 1, 2, 3 открыты и на их выходах — сигнал логического «О», открыты также элементы «ИЛȻ—

«НЕ» триггеров 5 и 6 и открыты элементы

«ИЛИ» — «HE» 4 и 7 благодаря потенциальным связям с троичным триггером и триггерами остальных разрядов и па их выходах также имеются сигналы логического «О».

Независимо от того, какие сигналы на шинах 10 и 11, идущих с выходов нуль-органа, элементы «И» 8 и 9 закрыты, так как на одном из входов каждого из них имеется сигнал

«О» от элементов 4 и 7.

Это устойчивое состояние, в котором устройство может находиться длительное время.

Подача импульса «Пуск» (логическая «1») на вход 12 развертывающего регистра выводит элементы «ИЛИ» — «НЕ» 3 и 6 из режима отсечки и открывает их. Одновременно импульс «пуск» поддерживает в открытом состоянии элементы «ИЛИ» — «НЕ» 2 и 5.

Благодаря тому, что элементы 2 и 3 троичного триггера открыты и открыты элементы 5 и 6 триггеров последующих разрядов, элементы 1, 4 и 7 должны начать закрываться. Однако, так как время рассасывания пеосновных носителей транзисторов элементов 1, 4 и 7 при выходе из насыщения в режим отсечки не бесконечно мало, процесс закрытия элементов

1, 4 и 7 будет растянут во времени.

Возрастающий потенциал логической «1» с выхода элемента 7 в какой-то момент п рекращает процесс закрытия элемента 1 и начинает его открывать. Бремя, в течение которого проходит этот процесс, зависит от индивидуальных свойств транзисторов элементов 1 и 7 и не является определяющим. К концу этих переходных процессов элемент 1 открывается, его транзистор входит в режим насьпцения и на его выходе будет логический «0». При этом элемент «И» 13 старшего разряда открывается от поступления двух логических нулей па выходах открытого элемента 2 и открыьшегося элемента 1.

Конец прохождения импульса «пуск» создает условие для закрытия элемента =, одна- ко транзистор этого элемента еще остается какое-то время открытым (в режиме;шсыщсния) в силу конечного времени рассасывания неосновных носителей.

Открытый элемент 13 дает возможность сравнения с помощью нуль-органа эталонного

5 напряжения первого разряда U, — преобразователя «код в напряжение» аналого-цифрового преобразователя с измеряемым напряжением U„„..

В это яе время элемент «ИЛИ» — «HE» 4

10 второго разряда закрыт двумя нулями от элементов 2 и 3 троичного триггера и стробирует сигналом «1» элементы «И» 8 и 9 по одному из входов, Допустим, U„) U„, тогда на шине 11

15 нуль-органа будет сигнал «1», а на шине 10 сигнал «О».

Сигнал «1» на шине 11 открывает элемент

«И» 9 старшего разряда и тем самым предотвращает выход из насыщения транзистор

20 элемента «ИЛИ» — «НЕ» 3, а так как элемент

«И» 8 остается закрытым, то элемент

«ИЛИ» — «НЕ» 2 закрывается и открывает элемент 4 второго разряда. Он также закроет элемент «И» 13 старшего разряда, который

25 в свою очередь выключает эталонное напряжение U,, первого разряда на преобразователе «код — напряжение» аналого-цифрового преобразователя напряжения. з0 Для правильной работы регистра должно быть соблюдено следующее условие: время срабатывания преобразователя «код — напряжение» и нуль органа аналого-цифрового преобразователя должно быть значительно мень.

35 ше времени рассасывания неосновных носителей транзисторов развертывающего регистра.

Это легко достижимо.

Открывшийся элемент 4 отсекает доступ сигналам с выхода нуль-органа к элементам

40 2 и 3 через элементы «И» 8 и 9 и теперь троичный триггер (старший разряд) останется в таком устойчивом состоянии до прихода очередного импульса «пуск». Одновременно с этим элемент 4 открывает элемент «И» 13 вто45 рого разряда. Элементы 5 и 6 еще какое-то время остаются открытыми, на нуль-органе уже происходит сравнение напряжений U„, и U„, т. е. на нуль-органе будут сравниваться напряжения У и 0

Ug = U„+ U„= О. U,, = U„.

Если U, = U„+ U,, (U„, то на шине 11 нуль-органа будет сигнал F=

=«О», а на шине 10 сигнал Г=«1». В связи

55 с этим элемент 5 триггера втсрого разряда остается открытым, а элемент 6 закрывается и открывает элемент 4 следующего разряда.

Сигналом «О» с выхода элемента 4 закрываются элементы «И» 8 и 9 и открывается эле60 мент 12 следующего разряда.

Этот процесс проходит до тех пор, пока не будут опрошены все разряды и устройство не придет в исходное состояние, при этом на преобразователе «код — напряжение» устанавли65 вается напряжение U„B соответствии с циф443483

1д

8ылчЪ ув11! -аррас

Составитель Э. Гилинская

Техред Т. Миронова

Редактор К. Шанаурова

Корректор Л. Котова

Заказ 693;9 Изд. № 1107 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Чш петров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2 ровым кодом, имеющимся на выходных шинах развертывающего регистра:

U„= а,U„, + а,У„+... a„U„, где а; — код на машинах регистра, который может принимать значения «0» или «1».

В таком состоянии развертывающий регистр будет находиться до очередного импульса

«пуск».

Предмет изобретения

Развертывающий регистр для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания, содержащий в старшем разряде троичный триггер, состоящий из элементов

«ИЛИ» — «НЕ», элементы «ИЛИ» — «НЕ» и триггеры, состоящие из элементов «ИЛȻ—

«НЕ» в остальных разрядах, элементы «И» для связи прямого и инверсного выходов нульоргана со вторым и третьим элементами

«ИЛИ» — «НЕ» троичного триггера старшего разряда и с элементами «ИЛИ» — «НЕ» триггеров второго и последующих разрядов, отл и ч а ю шийся тем, что, целью повышения устойчивости его работы и упрощения, выходы второго и третьего элементов «ИЛȻ—

«НЕ» троичного триггера старшего разряда соединены со входами элемента «ИЛȻ—

5 «НЕ» второго разряда; выход этого элемента и выходы элементов «ИЛИ» — «НЕ» последующих разрядов соединены со входами триггеров тех же разрядов, состоящих из элементов

«ИЛИ» — «НЕ»; выходы триггера младшего

10 разряда соединены со входами оконечного элемента «ИЛИ вЂ” «НЕ», выход которого соединен через элементы «И» со входами триггера младшего разряда и со входом первого элемента «ИЛИ» — «HE» троичного триггера стар15 щего разряда, выходы первого и второго элементов «ИЛИ» — «НЕ» троичного триггера соединены через элемент «И» с выходом старшего разряда, а выходы элементов «ИЛȻ—

«НЕ» каждого последующего разряда и пер20 вых элементов «ИЛИ» — «HE» триггеров тех же разрядов соединены че1рез элементы «И» с выходными шинами развертывающего регистра для аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания.