SU752424A1 - Многоканальный преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и вы- числительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством,

Известны преобразователи аналоговой величины в код, содержащие источники информации, ⁵ подключенные через коммутатор к блоку аналого-цифрового преобразования, блок управления, подключенный к коммутатору, блок питания. Для повышения надежности таких преобразователей вводят структурную избыточность, например, дублирование некоторых блоков или мажоритарное резервирование [1].

Недостаток таких устройств — снижение точности и быстродействия, а также влияние отказавших каналов на работу неоткаэавших.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий источники аналоговой информации,' подключенные через коммутатор к блоку аналого-цифрового преобразования, блок питания, .подключенный ко второму входу блока аналого-цифрового преобразования и к блоку управления, выход которого подключен к третьему входу блока аналого-цифрового преобразования и к управляющему входу коммутатора [2].

Недостатком такого преобразователя является невысокая надежность,поскольку отказ некоторых из его элементов, реализованных , по резервированной схеме, приводит к отказу .преобразователя в целом.

Цель изобретения - повышение надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий источники аналоговой информации, подключенные через коммутатор к блоку аналого-цифрового преобразователя, блок питания, подключенный к второму входу блока аналого-цифрового преобразования и к блоку управления, выход которого подключен к третьему входу блока аналого-цифрового преобразования и к управляющему входу коммутатора, введены второй коммутатор, второй блок аналого-цифрового преобразования, второй блок питания, второй блок управления, два формирователя сигналов включения питания и два формирователя блокирующих сигналов, источники аналоговой информации через второй коммутатор подключены к второму блоку аналого-цифрового преобразователя, второй блок питания подключен к второму входу второго блока аналого-цифрового преобразования к второму входу блока управления, выход которого подключен к третьему входу второго блока аналого-цифрового преобразования и к управляющему входу второго коммутатора, вторые выходы блоков питания подключены к формирователям сигналов включения питания, один выход каждого из которых подключен к третьему входу соответствующего коммутатора и к одному входу соответствующего формирователя блокирующих сигналов, другой вход каждого из которых соединен с третьим · выходом соответствующего блока питания, а выход подключен к четвертому входу соответ-20 ствующего коммутатора.

Структурная схема преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит источники 1 инфор- 25 мации, последовательно соединенные коммутатор 2, информационные входы которого подключены к источникам 1 информации, и блок 3 аналого-цифрового преобразования, блок 4 управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора 2 и входом блока 3, блок 5 питания, выход которого подключен параллельно к входу блока 3 аналого-цифрового преобразования и входу блока 4 управления, последовательно соединенные второй коммутатор 6, информационные входы которого подключены к источникам 1 информации параллельно с информационными входами первого коммутатора 2, и второй блок 7 аналого-цифрового преобразования, второй блок 8 усиления, выходы которого соединены с управляющими входами второго коммутатора и входом блока 7, блок 9 питания, выход которого подключен параллельно к входу блока 7 аналого-цифрового преобразования 7 и входу второго блока 8 управления, два формирователя 10, И блокирующих сигналов и два формирователя 12, 13 сигналов включения питания, вторые выходы блоков 5 и 9 питания подключены к формирователям 12 и 13, один выход каждого из которых подключен к третьему входу коммутаторов 2 и и к одному входу соответствующего форми•рователя 10 и 11, другой вход каждого из формирователей 10 и 11 соединен с третьим выходом соответствующего блока 5 и 9 питания, а выход подключен к четвертому входу гоответствующего коммутатора 2 и 6.

752424 ' ' '· ₄

Работает многоканальный преобразователь следующим образом.

Постоянные или переменные напряжения в зависимости от угла поворота, температуры, скорости и т.д. от источников 1 информации поступают на информационные входы коммутатора 2, где осуществляется выборка источника 1 по управляющему адресному сигналу из блока 4 управления. С выхода коммутатора 2 напряжения выбранного источника информации с помощью блока 3 аналого-цифрового преобразования преобразуются в код и передаются в ЦВМ, Питание блока 3 и блока 4 управления осуществляется от блока 5 питания. С блока 4 управления подаются синхронизирующие сигналы на управляющий вход блока 3.

Параллельно с информационными входами коммутатора 2 к источникам 1 информации подключены информационные входы коммутатора 6. Работа и взаимодействие коммутатора 6 блока 7 аналого-цифрового преобразования, блока 8 управления и блока 9 питания аналогичны описанной работе коммутатора 2 каналов, блока 3 аналого-цифрового преобразования, блока 4 управления и блока 5 питания.

Считывая информацию с одних и тех же источников 1 информации, оба блока 3 работают независимо, т.е. каждый от своего блока питания и своей управляющей ЦВМ', один — в нагруженном режиме, другой - в ненагруженном или оба в нагруженном.

В этом случае при появлении отказа в одном комплекте многоканального аналого-цифрового преобразования можно работать с другим по управляющему сигналу из ЦВМ, поступающему в соответствующие блоки 4, 8 управления. Не прерывая работу многоканального преобразователя, в неисправном комплекте можно производить поиск, устранение неисправностей, т.е. ремонт и восстановление неисправного элемента.

Для исключения взаимного влияния коммутатора каналов неработающего комплекта на работающий комплект введены, соответственно для обоих комплектов формирователи 12, 13 сигналов включения питания, которые одновременно запитываются от обоих блоков 5, 9 питания и обеспечивают постоянно подачу запирающих напряжений на соответствующие коммутаторы 2, 6 независимо от режима работы всего комплекта. Это необходимо для того, чтобы обесточенные коммутаторы не открывались напряжением (например, со стороны стоков при выполнении аналоговых коммутаторов на интегральных схемах, серии 190) от источников 1 информации и не происходило взаимного замыкания источников 1 инфор752424 мации через коммутатор обесточенного комплекта.

Для исключения взаимного влияния комму таторов каналов в ' момент включения (выключения) питания на одном из комплектов преобразователя при работающем другом введены формирователи 10, 11 блокирующих сигналов.

В момент включения (выключения) питания первого комплекта при работающем втором блок 5 питания выдает упреждающий сигнал на формирователь 10 блокирующих сигналов.

Формирователь 10, питание на который поступает с формирователя 12 сигналов включения питания, работает от любого из включенных комплектов преобразователя. По получении упреждающего сигнала формирователь 10 блокирует управляющий вход коммутатора 2 каналов, . исключая его открывание от помех, возникающих при включении (выключении) питания в блоке 4 управления и передающихся от него на управляющий вход коммутатора 2 каналов.

Аналогично описанному работает формирователь 11 во взаимодействии с коммутатором 6, блоком 8 управления, формирователем 13 сигналов включения питания и блоком 9 питания при включении (выключении) питания на втором комплекте при работающем первом комплекте преобразователя.

Многоканальный преобразователь за счет введений' дополнительных блоков и связей между ними и другими блоками преобразователя обеспечивает ремонтопригодность преобразователя без прерывания работы, тем самым существенно повышая его надежность. 35

Экономический эффею от использования такого преобразователя обеспечивается его техническим преимуществом.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровьш вычислительным устройство Известны преобразователи аналоговой величины в код, содержащие источники информаци подключенные через коммутатор к блоку аналого-цифрового преобразовани , блок управлени , подключенный к коммутатору, блок питани . Дл  повышени  надежности таких преобразователей ввод т структурную избыточность , например, дублирование некоторых блоков или мажоритарное резервирование 1. Недостаток таких устройств - снижение точности и быстродействи , а также вли ние отказавших каналов на работу неотказавших. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий источники аналоговой imформации, подключенные через коммутатор к блоку аналого-цифрового преобразовани , блок питани , .подключенный ко второму входу блока ана|Лого-цифрового преобразовани  и к блоку уттравлени , выход которого подключен к третьему входу блока аналого-цифрового преобразовани  и к управл ющему входу коммутатора 2. Недостатком такого преобразовател   вл етс  невысока  надежность,поскольку отказ некоторых из его элементов, реализованных по резервированной схеме, приводит к отказу преобразовател  в целом. Цель изобретени  - повышение надежности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальный аналого-цифровой преобразователь , содержащий источники аналоговой ннформащт , подключенные через коммутатор к блоку аналого-цифрового преобразовател , блок питани , подключенный к второму входу блока аналого-цифрового преббразованн  и к блоку управлени , выход которого подключен к третьему входу блока аналого-цифрювого преобразовани  и к управл ющему входу коммутатора, введены второй коммутатор, второй блок аналого-цифрового преобразовани , второй блок питани , второй блок управлени . два формировател  сигналов включени  питани и два формировател  блокирующих сигналов, источники аналоговой информации через второ коммутатор подключены к второму блоку аналого-цифрового преобразовател , второй блок питани  подключен к второму входу второго блока аналого-цифрового преобразова,ни  к второму входу блока управлени , выхо которого подключен к третьему входу второго блока аналого-цифрового преобразовани  и к управл ющему входу второго коммутатор вторые выходы блоков питани  подключены к формировател м сигналов включени  питани , один выход каждого из которых подключен к третьему входу соответствующего коммутатора и к одному входу соответствующего формировател  блокирующих сигналов, другой вход каждого из которых соединен с третьим выходам соответствующего блока питани , а выход подключен к четвертому соотве ствующего коммутатора. Структурна  схема преобразовател  представ лена на чертеже. Преобразователь содержит источники 1 инфо мации, последовательно соединенные коммутатор 2, 1тформационные входы которого подключены к источникам 1 информации, и блок 3 аналого-цифрового преобразовани , блок 4 управлени , выходы которого соединены с управл ющими входами коммутатора 2 и входом блока 3, блок 5 питани , выход которого подключен параллельно к входу блока 3 аналого-цифрового преобразовани  и входу блока 4 управлени , последовательно соедйнен .ные второй коммутатор 6, информационные входы которого подключены к источникам 1 информации параллельно с информационными входами первого коммутатора 2, и второй блок 7 аналого-цифрового преобразовани , второй блок 8 усилени , выходы которого соединены с управл ющими входами второго ком мутатора и входом блока 7, блок 9 питани , выход которого подключен параллельно к входу блока 7 аналого-ци фрового преобразовани  7 и входу второго блока 8 управлени , два формировател  10, 11 блокирующих сигналов и два формировател  12, 13 сигналов включени  питани , вторые выходы блоков 5 и 9 питани  подключены к формировател м 12 и 13, один выход каждого из которых подключен к третьему входу коммутаторов 2 и 6 и к одному входу соответствующего формировател  10 и 11, другой вход каждого из формирователей 10 и И соединен с третьим выходом соответствующего блока 5 и 9 питани , а выход подключен к четвертому входу ответствующего коммутатора 2 и 6. Работает многоканальный преобразователь следующим образом. Посто шп.1е или переменные напр жени  в зависимости от угла поворота, температуры, скорости и т.д. от источников 1 информации поступают на информационные входы коммутатора 2, где осуществл етс  выборка источника 1 по управл ющему адресному сигналу из блока 4 управлени . С выхода коммутатора 2 напр жени  выбранного источника информации с помощью блока 3 аналого-цифрового преобразовани  преобразуютс  в код и передаютс  в ЦВМ, Питание блока 3 и блока 4 управлени  осуществл етс  от блока 5 питани . С блока 4 управлени  подаютс  синхронизирующие сигналы на управл ющий вход блока 3. Параллельно с информационными входами коммутатора 2 к источникам 1 информации подключены информационные входы коммутатора 6. Работа и взаимодействие коммутатора 6 блока 7 аналого-цифрового преобразовани , блока 8 управлени  и блока 9 питани  аналогичны описанной работе коммутатора 2 ка .налов, блока 3 аналого-цифрового преобразовани , блока 4 управлени  и блока 5 питани . Считыва  информацию с одних и тех же источников 1 информации, оба блока 3 работают независимо, т.е. каждый от своего блока питани  и своей управл ющей ЦВМ , один - в нагруженном режиме, другой - в ненагруженном или оба в нагруженном. В этом случае при по влении отказа в одном комплекте многоканального аналого-цифрового преобразовани  можно работать с другим по управл ющему сигналу из ЦВМ, поступающему в соответствующие блоки 4, 8 управлени . Не прерыва  работу многоканального преобразовател , в неисправном комплекте можно производить поиск, устранение неисправностей , т.е. ремонт и восстановление неисправного элемента. Дл  исключени  взаимного вли ни  коммутатора каналов неработающего комплекта на работающий комплект введены, соответственно дл  обоих комплектов формирователи 12, 13 сигналов включени  питани , которые одновременно запитываютс  от обоих блоков 5, 9 питани  и обеспечивают посто нно подачу запирающих напр жений на соответствующие коммутаторы 2, 6 независимо от режима работы всего комплекта. Это необходимо дл  того, побы обесточенные коммутаторы не открывались напр жением (например, со стороны стоков при выполнении аналоговых коммутаторов из интегральных схемах, серии 190) от источников 1 информации и не происходило взаимного замыкани  источников 1 информации через коммутатор обесточенного комплекта. Дл  исключени  взаимного вли ни  коммутаторов каналов в момент включени  (выключени ) питани  на одном из комплектов преобразовател  при работающем другом введены формирователи 10, 11 блокирующих сигналов. В момент включени  (выключени ) питани  первого комплекта при работающем втором блок 5 питани  выдает упреждаюпдай сигнал на формирователь 10 блокирующих сигналов. Формирователь 10, питание на который поступает с формировател  12 сигналов включени  питани , работает от любого из включен ных комплектов преобразовател . По получени упреждающего сигнала формирователь 10 блок рует управл ющий вход коммутатора 2 канало . исключа  его открывание от помех, возникающих при включении (выключении) питани  в блоке 4 управлени  и передающихс  от него на управл ющий вход коммутатора 2 каналов Аналогично описанному работает формирователь 11 во взаимодействии с коммутатором 6, блоком 8 управлени , формирователем 13 сигналов включени  питани  и блоком 9 питани  при включении (выключении) питани  на втором комплекте при работающем первом комплекте преобразовател . Многоканальный преобразователь за счет введение дополнительных блоков и св зей ме ду ними и другими блоками преобразовател  обеспечивает ремонтопригодность преобразовател  без прерывани  работы, тем самым существенно повыша  его надежность. Экономический эффект от использовани  такого преобразовател  обеспечиваетс  его тех ническим преимуществом. Формула изобретени  Многоканальный преобразователь, содержащ источники аналоговой информации, подключен ные через коммутатор к блоку аналого-цифрового преобразовател , блок питани , подключенный к второму входу блока аналого-цифрового преобразовани  и к блоку управлени , выход которого подключен к третьему входу блока аналого-Ш1фрового преобразовани  и к управл ющему входу коммутатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены второй коммутатор , второй блок анапого-цифрового преобразовани , второй блок питани , второй блок управлени , два формировател  сигналов включени  питани  и два формировател  блокирующих сигналов, источники аналоговой информации через второй коммутатор подключены к второму блоку аналого-цифрового преобразовани , второй блок питани  подключен к второму входу второго блока аналогоцифрового преобразовани  и к второму входу блока управлени , выход которого подключен к третьему входу второго блока аналого-цифрового преобразовани  и к управл ющему входу второго коммутатора, вторые выходы блоков питани  подключены к формировател м сигналов включени  питани , один выход каждого из которых подключен к третьему входу соответствующего коммутатора и к одному входу соответствующего формировател  блокирующих сигналов, вход каждого из которых соединен с третьим выходом соответствующего блока питани , а выход подключен к четвертому входу соответствующего коммутатора. Источники инфпрмащш, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гитис Э. И. Преобразователи информации дл  электронных цифровых вычислительных устройств. М., Энерги , 1975, с. 402-416.
2. 2.Смолов В. Б. Микроэлектронные цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразоватсли информации. Л., Энерги , 1976, с. 315 ( прототшт).