173255. lajstromszámú szabadalom • Nagy sorosmódusú zavarelnyomású, szinkronkapcsolat nélküli analóg digitál átalakítók
7 173255 8 nő-feszültséggel arányosan impulzussorozatot. Az 1 feszültség-frekvencia átalakító a 2 vezérelt elosztóhoz kapcsolódik, a 2 vezérelt előosztó a 3 számlálólánchoz. A 4 időzítő vezérlőegység egy CE számlálás engedélyező kimenetén át a 3 számlálóláncot engedélyezi számlálni, és egy M üzemmódvezérlő kimenetén át 2 vezérelt előosztó frekvenciaosztását állítja. A 4 időzítő vezérlő egység úgy vezérli a 2 vezérelt előosztót, hogy az az integrálás első és harmadik fázisában csak minden második impulzust enged át, míg az integrálás középső fázisában minden egyes impulzus áthalad az előosztón a 4 számlálóláncba. Az átalakítási idő leteltével így áll elő a 3 számlálóláncban az +F2 + jF3 súlyozott részintegrál-összeg. Az átalakító két legfontosabb része a 2 vezérelt előosztó, és a 4 időzítő vezérlőegység. E két egység speciális kialakítása illetve működése hozza létre döntően a kívánt műszaki hatást. A 2 vezérelt előosztó kiviteli alakja az 5. ábrán látható. Két-két órajel-be ill. -kimenete van. A CU felfele számlálása bemenethez van rendelve a C átvitel kimenet, a CD lefelé-számlálás bemenethez a B áthozat-kimenet. Az M üzemmód-vezérlőbemenet logikai állapota határozza meg a kívánt órajel-osztásarányt. Működése a következő: A G4 illetve G5 ÉS-kapuk egy-egy bemenetére érkező óraimpulzusok a G2 illetve G3 VAGY-kapuk kimeneti állapotaitól függően jutnak vagy nem jutnak el a G4 és G5 ÉS-kapuk kimeneteire (C, B). Amennyiben az M üzemmód-vezérlő bemenetre logikai „1” kerül, ez a jel a G 2 és G3 VAGY-kapuk G12 illetve G32 bemeneteire is eljut logikai „1” állapotot létrehozva azok kimenetén. A G2 illetve G3 VAGY- kapuk kimenetéi a G4 illetve G5 ÉS-kapuk G42 illetve G52 bemeneteire csatlakoznak, és így engedélyezik mindenegyes órajel átjutását a G4 illetve G5 ÉS-kapukon át a C illetve B kimenetekre. A 2 vezérelt előosztó fenti vezérlési állapota az összetett integrálás középső fázisába áll elő, ekkor az 1 feszülstség-frekvencia átalakítóból a 2 vezérelt előosztón át minden órajel átjut a 3 számlálóláncba, j Az összetett integrálás első és harmadik fázisában 7 súlyozást kell létrehozni, vagyis a 2 vezérelt előosztónak 2-es frekvenciaosztóként kell működnie. Ezesetben az M üzemmódvezérlő vonalra logikai „0” állapotot kell adni. Ekkor a G5 Ü1.G5 ÉS-kapukat tiltó vagy engedélyező G3 VAGY- ül. G5 ÉS-kapuk kimeneti állapotát az FF1 jelű „T” típusú flip-flop Q és Q kimenetei fogják meghatározni. A Q kimenet a G2 VAGY-kapu G22 bemenetére, a Q kimenet a G3 VAGY-kapu G32 bemenetére csatlakozik. Mivel a FF1 flip-flopot G1 VAGY-kapu kimenete vezérli, a bejövő CU ill. CD órajelek határára a flip-flop minden esetben átbillen ellentétes állapotba. A flip-flop kimeneti Q illetve‘Q állapotai a CU ill. CD órajelek negatív éle (1 0 átmenet) hatására változnak meg. A T flip-flop kimenetei tahát minden második órajelimpulzus beérkeztekor kerülnek csak logikai „1” állapotba. Ebből következően a G2 illetve G3 VAGY-kapuk csak minden második óraimpulzus hatására tiltják a G4 illetve G5 ÉS-kapukat, így azokon csak minden második órajel kerül át. A fenti vezérlési állapot az összetett integrálás első és harmadik fázisában teszi lehetővé a kettes frekvenciaosztást, így a 3 számlálóláncban az 7F1 ill. yF3 részin tegrálók képződnek. Az integrálás végén már a súlyozott összeg áll elő, mert a három integrálási fázisban a számolt impulzusok automatikusan összegződnek. Az előosztó vezérlési állapotait és a 3 számlálólánc engedélyezését a 4 időzítő- vezérlő egység állítja, kiviteli alakja a 6. ábra szerinti. Egy 5 óragenerátorból egy 6 első frekvenciaosztóból, egy 7 második frekvenciaosztóból és egy 8 kimeneti kapuzóegységből áll. Az 5 óragenerátor stabilitás érdekében célszerűen kvarcvezérlésű oszcillátor. Kimenete a 6 első frekvenciaosztóra csatlakozik, amelynek frekvenciaosztása akkora, hogy kimenetén létrehozza az egy részintegrál képzéséhez szükséges alapidőzítést. Ez az alapidőzítés az előzőekből j Tzn> például 50 Hz-es hálózatra méretezéskor 10 msec. A 6 első frekvenciaosztó a 7 második frekvenciaosztóra csatlakozik, amely egy háromállapotú számláló. QA és Qp kimenetei a 8 kimeneti kapuzó egységre csatlakoznak. A 8 kimeneti kapuzó-egység a 7 második frekvenciaosztó és Qp kimeneteiből létrehozza a megfelelő időzítésű M üzemmódvezérlő és CE számlálásengedélyező jeleket. A két jel idődiagramját szemlélteti a 7. ábra. A vízszintes tengely a t idő, j ■ Tzn a zavarjel névleges félperiódusidejével egyenlőre választott alapidőzítés. A CE-jel,|- • * zn hosszúságú, az M jel a í . TZ{1 időzítés középső j . Tzn hosszúságú szakaszán aktív. A 8. ábra elrendezés egy nagy sorosmódusú zavarelnyomású szinkronkapcsolat nélküli analóg-módon integráló A/D átalakító. Egy q vezérelt analóg integrátort, egy 10 analóg komparátort, egy 11 számlálóláncot és egy 12 időzítő-vezérlő egységet tartalmaz. A 12 időzítő-vezérlőegység négy vezérlőkimenettel csatlakozik a 9 vezérelt analóg integrátorhoz, és azt úgy vezérli, hogy első lépésben a 9 vezérelt analóg integrátor a bemenetre kapcsolódik és a bemenőjelet integrálja az j - 1 -i súlyozás szerint. A10 analóg komparátor bemenet®(Uk)a 9 vezérelt analóg integrátorra, a KOMP kimenete a 12 időzítővezérlőegységre csatlakozik. A bemenőjel súlyozott integrálásának megtörténtével a 12 időzítő- vezérlőegység érzékelve a 10 analóg komparátor állapotát, vagyis a súlyozott integrált jelképező analóg feszültség polaritását, megfelelő polaritásé referenciaáramot kapcsolva a 9 vezérelt analóg integrátorra elindítja annak kisütését. Ezzel egyidőben megváltoztatja a 11 számlálólánc vezérlését úgy, hogy a CEI számlálásengedélyező jel hatására a számláló a 12 időzítő- vezérlő egységből a CP vonalon át érkező órajeleket elkezdi számlálni. Amint a 9 vezérelt analóg integrátor ismét eléri kiindulási alapállapotát, a 12 időzítő- vezérlőegység ezt érzékeli a 10 analóg komparáton keresztül, és a CEI számlálásengedélyező vonalon át letiltja a további számlálást. All számlálóláncban így előáll a digitalizált végeredmény. Ennek az átalakítónak is — hasonlóan az előzőhöz — két legfontosabb része a 9 vezérelt analóg integrátor és a 12 időzítő- vezérlőegység. A 9 vezérelt analóg integrátor kiviteli alakja a 9. ábrán látható. Az MVE műveleti erősítőből, Cl kapacitásból RI, R2 ellenállásokkal és a KAI- KA4 analóg kapcsolókból épül fel. Működését a 12 időzítő- vezérlő egység határozza meg KAI- KA4 analóg kapcsolók vezérlésével. bemenőjel integrálásakor, vagyis a súlyozott integrálképzéskor a KA3 és KA4 analóg kapcsolók ki vannak 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
