及符號(hào)電路302實(shí)施例如圖9所示。
[0064] 運(yùn)放321、運(yùn)放322、二極管323、二極管324、電阻325、電阻326、電阻327、電阻328、 電阻329組成第一絕對(duì)值電路，其輸入為第一輸入電壓UX，輸出為第一輸入絕對(duì)值電壓UA; 即UA為UX的絕對(duì)值。
[0065] 運(yùn)放331、運(yùn)放332、二極管333、二極管334、電阻335、電阻336、電阻337、電阻338、 電阻339組成第二絕對(duì)值電路，其輸入為第二輸入電壓UY，輸出為第二輸入絕對(duì)值電壓UB; 即UB為UY的絕對(duì)值。
[0066]第一絕對(duì)值電路、第二絕對(duì)值電路可以使用其他任何絕對(duì)值電路，或者是精密全 波整流電路。
[0067]比較器341、比較器342、二極管343、二極管344、異或門345組成符號(hào)運(yùn)算電路。 [0068]比較器341、二極管343將第一輸入電壓UX的正、負(fù)極性轉(zhuǎn)換為低電平、高電平信號(hào) 輸出并連接至異或門345的一個(gè)輸入端；比較器342、二極管344將第二輸入電壓UY的正、負(fù) 極性轉(zhuǎn)換為低電平、高電平信號(hào)輸出并連接至異或門345的另外一個(gè)輸入端;異或門以高、 低電平的形式輸出比例值符號(hào)信號(hào)SW2;第一輸入電壓UX與第二輸入電壓UY的極性相同，貝1J 比例值符號(hào)信號(hào)SW2為低電平;第一輸入電壓UX與第二輸入電壓UY的極性不相同，則比例值 符號(hào)信號(hào)SW2為高電平。異或門345用異或非門替代，或者是將第一輸入電壓UX從圖9所示的 連接至比較器341的負(fù)輸入端改成連接至比較器341的正輸入端，或者是將第二輸入電壓UY 從圖9所示的連接至比較器342的負(fù)輸入端改成連接至比較器342的正輸入端，則第一輸入 電壓UX與第二輸入電壓UY的極性相同時(shí)，比例值符號(hào)信號(hào)SW2為高電平;第一輸入電壓UX與 第二輸入電壓UY的極性不相同時(shí)，比例值符號(hào)信號(hào)SW2為低電平。
[0069]比例值符號(hào)信號(hào)SW2以開(kāi)關(guān)量的形式輸出，其開(kāi)關(guān)量的形式除前述的高、低電平 外，還可以在比例值符號(hào)信號(hào)SW2之后增加集電極開(kāi)路的NPN三極管、集電極開(kāi)路的PNP三極 管、繼電器等多種形式的常規(guī)電路，得到以常開(kāi)、常閉開(kāi)關(guān)等形式輸出的開(kāi)關(guān)量。
[0070]綜合前面所述，當(dāng)|UX| > |UY|時(shí)，有
當(dāng)|UX| = |UY|時(shí)，無(wú)論SW1是高電平，還是低電平，均有UA=UB和U1=U2,所以有
[0071] 所述裝置用于對(duì)比例值計(jì)算速度要求不高，且UX、UY變化較平緩的場(chǎng)合。
[0072] 以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同 替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于： 由比例值計(jì)算單元、模擬結(jié)果輸出單元和四象限調(diào)整及排序單元組成； 所述比例值計(jì)算單元設(shè)有分子電壓輸入端、分母電壓輸入端和數(shù)字比例值輸出端； 所述比例值計(jì)算單元的核心是并行A/D轉(zhuǎn)換器;所述并行A/D轉(zhuǎn)換器具有模擬電壓輸入 端、參考電壓輸入端和并行數(shù)據(jù)輸出端;所述并行A/D轉(zhuǎn)換器工作在自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)換模式； 所述并行A/D轉(zhuǎn)換器的模擬電壓輸入端為比例值計(jì)算單元的分子電壓輸入端，參考電 壓輸入端為比例值計(jì)算單元的分母電壓輸入端，并行數(shù)據(jù)輸出端為比例值計(jì)算單元的數(shù)字 比例值輸出端； 所述模擬結(jié)果輸出單元設(shè)有數(shù)字比例值輸入端、比例因子電壓輸入端和模擬電壓比例 值輸出端;所述數(shù)字比例值輸入端連接至比例值計(jì)算單元數(shù)字比例值輸出端； 所述模擬結(jié)果輸出單元的核心是并行D/A轉(zhuǎn)換器;所述并行D/A轉(zhuǎn)換器具有并行數(shù)據(jù)輸 入端、基準(zhǔn)電壓輸入端和轉(zhuǎn)換電壓輸出端;所述并行D/A轉(zhuǎn)換器的并行數(shù)據(jù)輸入端為模擬結(jié) 果輸出單元的數(shù)字比例值輸入端，基準(zhǔn)電壓輸入端為比例因子電壓輸入端，轉(zhuǎn)換電壓輸出 端為模擬電壓比例值輸出端； 所述四象限調(diào)整及排序單元由電壓大小排序電路和絕對(duì)值及符號(hào)電路組成，設(shè)有第一 輸入電壓輸入端、第二輸入電壓輸入端、分子電壓輸出端、分母電壓輸出端和大小比較結(jié)果 輸出端、比例值符號(hào)輸出端； 所述電壓大小排序電路設(shè)有第一輸入絕對(duì)值電壓輸入端、第二輸入絕對(duì)值電壓輸入 端，以及分子電壓輸出端、分母電壓輸出端和大小比較結(jié)果輸出端； 所述第一輸入絕對(duì)值電壓幅值大于第二輸入絕對(duì)值電壓時(shí)，電壓大小排序電路輸出的 分母電壓等于第一輸入絕對(duì)值電壓，分子電壓等于第二輸入絕對(duì)值電壓;所述第一輸入絕 對(duì)值電壓幅值小于第二輸入絕對(duì)值電壓時(shí)，電壓大小排序電路輸出的分母電壓等于第二輸 入絕對(duì)值電壓，分子電壓等于第一輸入絕對(duì)值電壓； 所述絕對(duì)值及符號(hào)電路設(shè)有第一輸入絕對(duì)值電壓輸出端、第二輸入絕對(duì)值電壓輸出 端，以及第一輸入電壓輸入端、第二輸入電壓輸入端和比例值符號(hào)輸出端； 所述絕對(duì)值及符號(hào)電路的作用是，將第一輸入電壓轉(zhuǎn)換成第一輸入絕對(duì)值電壓、第二 輸入電壓轉(zhuǎn)換成第二輸入絕對(duì)值電壓輸出至電壓大小排序電路;根據(jù)第一輸入電壓與第二 輸入電壓的極性，以開(kāi)關(guān)量的形式輸出兩個(gè)輸入電壓間的比例值符號(hào)。2. 如權(quán)利要求1所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:所述數(shù)字比 例值輸出端輸出的數(shù)字比例值和數(shù)字比例值輸入端輸入的數(shù)字比例值均為二進(jìn)制數(shù);當(dāng)數(shù) 字比例值輸出端的二進(jìn)制位位數(shù)等于數(shù)字比例值輸入端的二進(jìn)制位位數(shù)時(shí)，直接將數(shù)字比 例值輸入端的二進(jìn)制位與數(shù)字比例值輸出端的二進(jìn)制位按序相連；當(dāng)數(shù)字比例值輸出端的 二進(jìn)制位位數(shù)多于數(shù)字比例值輸入端的二進(jìn)制位位數(shù)時(shí)，數(shù)字比例值輸入端的二進(jìn)制位從 數(shù)字比例值輸出端高位開(kāi)始按序相連，數(shù)字比例值輸出端多出的低位二進(jìn)制位不連接至數(shù) 字比例值輸入端；當(dāng)數(shù)字比例值輸出端的二進(jìn)制位位數(shù)少于數(shù)字比例值輸入端的二進(jìn)制位 位數(shù)時(shí)，將數(shù)字比例值輸出端的二進(jìn)制位從數(shù)字比例值輸入端高位開(kāi)始按序相連，數(shù)字比 例值輸入端多出的低位二進(jìn)制位連接至低電平。3. 如權(quán)利要求2所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:設(shè)第一輸入 電壓為UX;第二輸入電壓為UY;數(shù)字比例值輸出端輸出的數(shù)字比例值為Z，其最大值為Zmax; 比例因子電壓輸入端輸入的比例因子電壓是UK;模擬電壓比例值輸出端輸出的模擬電壓比 例值是U0;則4. 如權(quán)利要求1所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:所述大小比 較結(jié)果輸出端以開(kāi)關(guān)量的形式輸出大小比較結(jié)果;所述比例值符號(hào)輸出端以開(kāi)關(guān)量的形式 輸出比例值符號(hào);所述開(kāi)關(guān)量的形式是高、低電平，或者是常開(kāi)、常閉開(kāi)關(guān)。5. 如權(quán)利要求1所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:所述并行A/ D轉(zhuǎn)換器參考電壓輸入端允許輸入的參考電壓范圍要比第一輸入電壓和第二輸入電壓的絕 對(duì)值范圍都寬。6. 如權(quán)利要求1所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:所述第一輸 入電壓和第二輸入電壓都是雙極性電壓。7. 如權(quán)利要求1所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:所述并行A/ D轉(zhuǎn)換器工作在自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)換模式的方式，包括將并行A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)置在自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)換模 式，或者是由并行A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)重新啟動(dòng)下一次A/D轉(zhuǎn)換，或者是由額外產(chǎn)生的 周期脈沖控制并行A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。8. 如權(quán)利要求1所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:所述并行D/ A轉(zhuǎn)換器處于直接D/A轉(zhuǎn)換狀態(tài)。9. 如權(quán)利要求1所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:所述絕對(duì)值 及符號(hào)電路包括第一絕對(duì)值電路、第二絕對(duì)值電路和符號(hào)運(yùn)算電路;第一絕對(duì)值電路將第 一輸入電壓轉(zhuǎn)換成第一輸入絕對(duì)值電壓;第二絕對(duì)值電路將第二輸入電壓轉(zhuǎn)換成第二輸入 絕對(duì)值電壓;符號(hào)運(yùn)算電路根據(jù)第一輸入電壓與第二輸入電壓的極性，以開(kāi)關(guān)量的形式輸 出兩個(gè)輸入電壓間的比例值符號(hào)。10. 如權(quán)利要求1所述的一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，其特征在于:所述輸入 電壓排序電路由雙通道雙路模擬開(kāi)關(guān)和比較器組成;所述比較器對(duì)第一輸入絕對(duì)值電壓、 第二輸入絕對(duì)值電壓的幅值大小進(jìn)行比較;所述大小比較結(jié)果輸出端輸出的大小比較結(jié)果 由比較器的輸出控制;所述雙通道雙路模擬開(kāi)關(guān)的通道選擇由比較器的輸出控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種求兩個(gè)輸入電壓間比例值的電路，由比例值計(jì)算單元、模擬結(jié)果輸出單元和四象限調(diào)整及排序單元組成，其核心是并行A/D轉(zhuǎn)換器與并行D/A轉(zhuǎn)換器，用于計(jì)算兩個(gè)雙極性輸入電壓間的比例值并同時(shí)輸出數(shù)字信號(hào)形式的比例值結(jié)果與模擬信號(hào)形式的比例值結(jié)果，以及以開(kāi)關(guān)量形式輸出的兩個(gè)輸入電壓之間的大小比較結(jié)果和比例值符號(hào)。所述裝置用于對(duì)比例值計(jì)算速度要求不高，且兩個(gè)輸入電壓變化較平緩的場(chǎng)合。
【IPC分類】G06F7/535
【公開(kāi)號(hào)】CN105677295
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610000412
【發(fā)明人】凌云, 曾紅兵, 王兵, 郭艷杰, 文定都, 唐文妍, 彭杲
【申請(qǐng)人】湖南工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月4日