JPS5813050B2 - analog computing device - Google Patents
analog computing deviceInfo
- Publication number
- JPS5813050B2 JPS5813050B2 JP3183777A JP3183777A JPS5813050B2 JP S5813050 B2 JPS5813050 B2 JP S5813050B2 JP 3183777 A JP3183777 A JP 3183777A JP 3183777 A JP3183777 A JP 3183777A JP S5813050 B2 JPS5813050 B2 JP S5813050B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- integrator
- switch
- sample
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アナログ信号を入力し、マイクロプロセッサ
等で所定の演算を行なった後、演算結果を再びアナログ
信号で出力するアナログ演算装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an analog computing device that inputs an analog signal, performs a predetermined computation using a microprocessor, etc., and then outputs the computed result as an analog signal again.
更に詳しくは、本発明は、装置の入出力信号の形式がい
ずれもアナログ信号であって、所定の演算はマイクロプ
ロセッサでデイジタル的に行うものであるが、装置全体
としてみるとアナログ演算が行なわれているとみなされ
るようなアナログ演算装置に関するものである。More specifically, in the present invention, the input and output signals of the device are all analog signals, and predetermined calculations are performed digitally by a microprocessor, but when looking at the device as a whole, analog calculations are performed. It relates to analog computing devices that are considered to be
マイクロプロセッサが安価に入手できるようになり、こ
れを従来のアナログ演算装置に適用しようとする試みが
なされている。As microprocessors become available at low cost, attempts are being made to apply them to conventional analog computing devices.
この場合、マイクロプロセッサはデイジタル信号を扱う
ので、その入出力側には何んらかのA/D変換機能部分
とD/A変換機能部分とを設けなくてはならない。In this case, since the microprocessor handles digital signals, some kind of A/D conversion function section and D/A conversion function section must be provided on the input/output side.
本発明の目的は、これらのA/D変換部分及びD/A変
換部分を含めて、全体回路構成が簡単で、精度のよい演
算が行なえる入出力信号がアナログ信号の形式であると
ころのアナログ演算装置を実現しようとするものである
。An object of the present invention is to provide an analog system that has a simple overall circuit configuration, including these A/D conversion parts and D/A conversion parts, and in which input and output signals are in the form of analog signals, allowing highly accurate calculations to be performed. The aim is to realize an arithmetic device.
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
図において、S1は2つの基準電圧十Es,−Esを切
換えるスイッチ、S2は入力アナログ信号Exと後述す
るサンプルホールド回路SHの出力信号Eoとを切換え
るスイッチ、INTはスイッチS1で選択して取り出さ
れた基準電圧およびスイッチS2で選択した信号を加算
、積分する積分器で、抵抗R1,R2コンデンサCおよ
び増幅器A1で構成されている。In the figure, S1 is a switch that switches between two reference voltages 1Es and -Es, S2 is a switch that switches between an input analog signal Ex and an output signal Eo of a sample-and-hold circuit SH, which will be described later, and INT is selected and taken out with switch S1. This is an integrator that adds and integrates the reference voltage and the signal selected by the switch S2, and is composed of resistors R1 and R2, a capacitor C, and an amplifier A1.
COPは積分器INTの出力信号と零電位とを比較する
比較器、μPは比較器COPの出力信号を入力とするマ
イクロプロセッサである。COP is a comparator that compares the output signal of the integrator INT with a zero potential, and μP is a microprocessor that receives the output signal of the comparator COP as input.
このプロセッサは、その内部にプログラムメモリ部、デ
ータメモリ部および演算制御部を有しており、時間幅計
数機能,演算機能,スイッチ81,S2,83等の制御
機能宿をもっている。This processor has a program memory section, a data memory section, and an arithmetic control section therein, and has a time width counting function, an arithmetic function, and control functions such as switches 81, S2, and 83.
SHは積分器INTの出力信号をサンプルホールドする
サンプルホールド回路で、スイッチS3,コンデンサC
oおよび増幅器A3で構成されている。SH is a sample and hold circuit that samples and holds the output signal of the integrator INT, and includes a switch S3 and a capacitor C.
o and an amplifier A3.
このように構成した装置の動作を、入力アナログ信号E
xをデイジタル信号に変換する動作とプロセッサμPか
らの出力テイジタル信号をアナログ信号に変換する動作
とに分けて説明する。The operation of the device configured in this way is controlled by input analog signal E.
The operation of converting x into a digital signal and the operation of converting an output digital signal from processor μP into an analog signal will be explained separately.
この動作モードにおいては、スイッチS1が入力アナロ
グ信号Exを選択するように接続され、またスイッチS
3はオフとなっている。In this mode of operation, switch S1 is connected to select the input analog signal Ex, and switch S
3 is off.
このような接続状態においては、積分器INTはスイッ
チS1によって切換えられて取り出される基準電圧+E
sとーEsのいずれかと、入力アナログ信号Exとの和
を積分する。In such a connection state, the integrator INT receives the reference voltage +E which is switched and taken out by the switch S1.
The sum of either s or -Es and the input analog signal Ex is integrated.
このため積分器INTの出力電圧は第2図イに示すよう
にスイッチS1が+Es側に接続されている期間t1は
下降し、一−Es側に接続されている期間t2は上昇す
るような三角波信号e1となる。Therefore, the output voltage of the integrator INT is a triangular waveform, as shown in Fig. 2A, which decreases during the period t1 when the switch S1 is connected to the +Es side, and rises during the period t2 when the switch S1 is connected to the -Es side. The signal becomes e1.
比較器COPは積分器INTの出力信号elと零電位と
を比較し、e1が零よりも大きい場合、スイッチS1を
+Es側に接続し、e1が零よりも小さい場合、スイッ
チS1を一Es側に接続する。The comparator COP compares the output signal el of the integrator INT with zero potential, and when e1 is larger than zero, the switch S1 is connected to the +Es side, and when e1 is smaller than zero, the switch S1 is connected to the -Es side. Connect to.
したがって、比較器COPの出力端から第2図口に示す
ような入力アナログ信号Exに対応するデュテイレシオ
をもったパルス幅信号epを得ることができる。Therefore, a pulse width signal ep having a duty ratio corresponding to the input analog signal Ex as shown at the beginning of FIG. 2 can be obtained from the output terminal of the comparator COP.
ここでパルス幅信号epの時間幅t1,t2は(1)式
のような関係から(2)式で表わすことができる。Here, the time widths t1 and t2 of the pulse width signal ep can be expressed by equation (2) from the relationship shown in equation (1).
なお、第1図回路において、加算積分器INTの加算点
あるいは比較器COPに破線で示すようにコンデンサと
抵抗を介して一定周期Tのク田ンクパルスを印加するよ
うにし、(2)式におけるt1+t2を一定な周期Tに
等しくなるようにしてもよい。In the circuit shown in FIG. 1, a constant period T pulse is applied to the summing point of the summing integrator INT or the comparator COP through a capacitor and a resistor as shown by the broken line, and t1+t2 in equation (2) is applied. may be made equal to a constant period T.
マイクロプロセッサμPは、第2図口に示すようなパル
ス幅信号epを入力とし、時間幅11,t2を計数し例
えば(2)式のような演算をすることによって、入力ア
ナログ信号Exに対応するデイジタル信号を得ることが
できる。The microprocessor μP receives the pulse width signal ep as shown in the opening of FIG. Digital signals can be obtained.
マイクロプロセッサμPは、このようにして得られたデ
イジタル信号をそのまま出力することによってA/D変
換器としての動作をなし、また、このデイジタル信号を
利用して種々の演算を行なわせることも可能である。The microprocessor μP operates as an A/D converter by directly outputting the digital signal obtained in this way, and can also perform various calculations using this digital signal. be.
この動作モードにおいては、スイッチS2はサンプルホ
ールド回路SHの出力信号Eoを選択するように接続さ
れ、スイッチS1にマイクロプロセッサμPで例えばデ
イジタル的に演算して得られたデイジタル信号がパルス
幅信号の形で出力される。In this operating mode, the switch S2 is connected to select the output signal Eo of the sample-and-hold circuit SH, and the digital signal obtained by, for example, digital calculation by the microprocessor μP is connected to the switch S1 in the form of a pulse width signal. is output.
すなわち、スイッチS1が、第3図イに示すように、出
力すべきデイジタル信号に対応して周期To,時間幅1
10で駆動されるものとする。That is, as shown in FIG.
10.
スイッチS1のはじめの1周期目においてはサンプルホ
ールド回路SHの出力は零であるから、積分器INTは
+Esをtlo間積分し、−Esをt20間積分する。Since the output of the sample-and-hold circuit SH is zero in the first period of the switch S1, the integrator INT integrates +Es for tlo and -Es for t20.
したがって、積分器INTの出力信号e1は第3図口に
示すように変化し、T1時間経過直後の出力信号e1の
値は(3)式の通りとなる。Therefore, the output signal e1 of the integrator INT changes as shown at the beginning of FIG. 3, and the value of the output signal e1 immediately after the elapse of time T1 is as shown in equation (3).
スイッチS3は第3図ハに示すようにスイッチS1の1
駆動周期と同期して発生するサンプリングパルスSPに
よって駆動され、スイッチS1の駆動周期Toの終点T
1における積分器INTの出力電圧e1をサンプルホー
ルドし、第3図二に示すような出力直流電圧E01をそ
の出力端に生ずる。The switch S3 is connected to the switch S1 1 as shown in FIG.
The end point T of the drive cycle To of the switch S1 is driven by the sampling pulse SP generated in synchronization with the drive cycle.
The output voltage e1 of the integrator INT at 1 is sampled and held, and an output DC voltage E01 as shown in FIG. 32 is generated at its output terminal.
また、この出力直流電圧E。Also, this output DC voltage E.
1はスイッチS2、抵抗R2を介して積分器INTの入
力端に帰還される。1 is fed back to the input terminal of the integrator INT via the switch S2 and the resistor R2.
スイッチS1の第1周期目の出力直流電圧E。Output DC voltage E of the first period of the switch S1.
1は(4)式で示される。1 is shown by equation (4).
次にスイッチS1の第2周期目において、積分器INT
はスイッチS1を介して印加される+Es,−Esを積
分するとともに、(4)式で示されるところの出力直流
電圧E。Next, in the second period of the switch S1, the integrator INT
integrates +Es and -Es applied via switch S1, and output DC voltage E as shown by equation (4).
1を加算積分する。〕したがって、スイッチS1の第2
周期目の終点T2におけるサンプルホルド回路SHの出
力直流電圧EO2は(5)式で示すことができる。Add and integrate 1. ] Therefore, the second
The output DC voltage EO2 of the sample-and-hold circuit SH at the end point T2 of the cycle can be expressed by equation (5).
以下同じようにしてスイッチS1の第3周期目の終点に
おける出力直流電圧E。Thereafter, in the same manner, the output DC voltage E at the end point of the third period of the switch S1 is determined.
3は(6)式の通りと(5)式および(6)式において
、
(△《1とする)とおくと、n周期目の出力電圧Eon
は(7)式で代表される。3 is as in equation (6), and in equations (5) and (6), if we set (△《1), the output voltage Eon of the nth period is
is represented by equation (7).
E On=Eot(1+Δ十△2+△3−−−十△n−
1)したがって、サンプルホールド回路SHの出力直流
電圧Eonは(8)式の通りとなる。E On=Eot(1+Δ10△2+△3−−−10△n−
1) Therefore, the output DC voltage Eon of the sample and hold circuit SH is as shown in equation (8).
(8)式から明らかなように、Eonは、スイッチS1
のn周期目にはnの精度で、マイクロプロセツサμPか
らのパルス信号の周期、
に
対応するアナログ信号となる。As is clear from equation (8), Eon is the switch S1
At the nth cycle of , the analog signal becomes an analog signal corresponding to the cycle of the pulse signal from the microprocessor μP with an accuracy of n.
なお、ここで、スイッチS1の繰返し周期Toと回路定
数との関係をTo/CR2=1なる関係に選べば、僅か
スイッチS1の1周期でプロセッサからのデイジタル信
号に対応するリップ分のないアナログ信号をサンプルホ
ールド回路の出力端から得ることができる。Note that if the relationship between the repetition period To of the switch S1 and the circuit constant is selected as To/CR2=1, an analog signal with no lip corresponding to the digital signal from the processor can be generated in just one cycle of the switch S1. can be obtained from the output end of the sample and hold circuit.
なお、第1図の実施例において、スイッチS1は基準電
圧+Es,−Esを選択するようにしたものであるが、
いずれか一方は零電位でもよい。Note that in the embodiment shown in FIG. 1, the switch S1 is configured to select the reference voltage +Es or -Es;
Either one may be at zero potential.
また、スイッチS3を駆動するサンプルパルスSPは、
スイッチS1の駆動周期Toと同期した整数倍の周期で
あればよい。Furthermore, the sample pulse SP that drives the switch S3 is
It is sufficient if the period is an integral multiple of the driving period To of the switch S1.
また、積分器INTはスイッチSl,82を介して印加
される信号の和を積分するものについて示したが、差を
積分するようにしてもよい。Furthermore, although the integrator INT has been shown to integrate the sum of the signals applied via the switch Sl, 82, it may be configured to integrate the difference.
以上説明したように本発明によれば、入力アナログ信号
をデイジタル信号に変換し、演算をデイジタル的に行な
った後、アナログ信号に変換して出力するもので、精度
の良い演算が行なえるうえに、一部の回路をA/D変換
動作とD/A変換動作とに共用できるので、全体構成の
簡単な演算装置が実現できる。As explained above, according to the present invention, an input analog signal is converted into a digital signal, calculations are performed digitally, and then converted to an analog signal and output, which not only allows highly accurate calculations but also Since a part of the circuit can be shared for A/D conversion operation and D/A conversion operation, it is possible to realize an arithmetic device with a simple overall configuration.
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブ田ノク図、第2
図および第3図は第1図装置の動作を説明するための動
作波形図である。
INT・・・加算積分器、COP・・・比較器、μP・
・・プロセッサ、SH・・・サンプルホールド回路、S
1,S2p83・・・スイッチ、十Es,−Es・・・
基準電圧。Fig. 1 is a configuration block diagram showing one embodiment of the present invention;
3 and 3 are operational waveform diagrams for explaining the operation of the device shown in FIG. 1. INT...Summing integrator, COP...Comparator, μP・
...Processor, SH...Sample and hold circuit, S
1, S2p83...Switch, 10Es, -Es...
Reference voltage.
Claims (1)
1のスイッチ手段、この第1のスイッチ手段を介して取
り出された基準値を入力信号の一つとする積分器、この
積分器の出力信号を入力とする比較器、前記積分器の出
力をサンプルホールドするサンプルホールド回路、入力
アナログ信号と前記サンプルホールド回路の出力信号と
を切換えて前記積分器の入力側に与える第2のスイッチ
手段、内部にプログラムメモリ部とデータメモリ部と演
算制御部を有し少なくとも時間幅計数機能と演算機能と
前記第1,第2の各スイッチ及びサンプルホールド回路
を制御する機能をもった前記比較器からのパルス幅信号
を入力とするプロセッサを具備し、 前記プロセッサは前記第2のスイッチを入力アナログ信
号が前記積分器の入力端に与えられるように駆動制御す
るとともに前記第1のスイッチを前記比較器の出力信号
に対応して駆動制御し、前記比較器からのパルス幅信号
の時間幅を計数することによって前記入力アナログ信号
に対応するデイジタル信号を得るA/D変換動作と、こ
の変換されたデイジタル信号を利用して所定の演算を行
なう動作と、演算結果に対応したパルス幅信号で前記第
1のスイッチ手段を駆動制御するとともに前記第2のス
イッチ手段をサンプルホールド回路の出力信号を前記積
分器の入力端に与えるように駆動制御し、前記サンプル
ホールド回路を前記第1のスイッチ手段の駆動周期に対
応して前記積分器の出力信号をサンプルホールドさせ該
サンプルホールド回路の出力端に前記演算結果に対応し
たアナログ信号を得るD/A変換動作とを行なうことを
特徴とするアナログ演算装置。[Scope of Claims] 1. A first switch means for alternately switching and taking out two different reference values, an integrator whose input signal is the reference value taken out through the first switch means, and this a comparator inputting the output signal of the integrator; a sample hold circuit sampling and holding the output of the integrator; The switch means has a program memory section, a data memory section, and an arithmetic control section therein, and has at least a time width counting function, an arithmetic function, and a function of controlling each of the first and second switches and the sample and hold circuit. A processor receiving the pulse width signal from the comparator as an input, the processor driving and controlling the second switch so that the input analog signal is applied to the input end of the integrator, and driving the first switch. A/D conversion operation for obtaining a digital signal corresponding to the input analog signal by controlling the drive in accordance with the output signal of the comparator and counting the time width of the pulse width signal from the comparator; and this conversion. The first switch means is driven and controlled by a pulse width signal corresponding to the result of the calculation, and the second switch means is controlled to control the output signal of the sample and hold circuit. The output signal of the integrator is controlled to be applied to the input terminal of the integrator, and the sample and hold circuit is caused to sample and hold the output signal of the integrator in accordance with the drive period of the first switch means. An analog calculation device characterized by performing a D/A conversion operation to obtain an analog signal corresponding to the calculation result.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183777A JPS5813050B2 (en) | 1977-03-23 | 1977-03-23 | analog computing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183777A JPS5813050B2 (en) | 1977-03-23 | 1977-03-23 | analog computing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53116752A JPS53116752A (en) | 1978-10-12 |
| JPS5813050B2 true JPS5813050B2 (en) | 1983-03-11 |
Family
ID=12342164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183777A Expired JPS5813050B2 (en) | 1977-03-23 | 1977-03-23 | analog computing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5813050B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031255U (en) * | 1983-08-10 | 1985-03-02 | 三菱農機株式会社 | Air blower in threshing machine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63240132A (en) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Yokogawa Electric Corp | Signal converter |
| JPH01105614A (en) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Yokogawa Electric Corp | Signal converter |
-
1977
- 1977-03-23 JP JP3183777A patent/JPS5813050B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031255U (en) * | 1983-08-10 | 1985-03-02 | 三菱農機株式会社 | Air blower in threshing machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53116752A (en) | 1978-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4112428A (en) | Clocked precision integrating analog to digital converter system | |
| JPS5813050B2 (en) | analog computing device | |
| JPH0435526A (en) | Integration type converter | |
| SU1099386A1 (en) | Stochastic polyfunctional analog-to-digital converter | |
| SU955519A2 (en) | Analog-digital phase shift converter | |
| JPS6231529B2 (en) | ||
| SU1098101A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
| SU1621052A1 (en) | Device for integrating electric signals with background component | |
| JP2555711B2 (en) | Signal converter | |
| JPH059969B2 (en) | ||
| JPS5815979B2 (en) | Analog to digital converter | |
| SU552694A1 (en) | Analog signal converter to time interval | |
| SU674212A1 (en) | Digital meter of monopulse signals | |
| SU1446638A1 (en) | Arrangement for monitoring the operation of vehicles | |
| SU1598111A1 (en) | Multichannel d.c. voltage amplifier | |
| JP3134655B2 (en) | High resolution analog / digital converter | |
| SU606202A1 (en) | Analogue-digital converter monitoring arrangement | |
| SU1547058A1 (en) | Device for measuring diffenrential nonlinearity of d-a converters | |
| SU1007037A1 (en) | Voltage amplitude value converter | |
| JPH0786948A (en) | Analog/digital converter | |
| JPS63286025A (en) | Integration type a/d converter | |
| SU864550A2 (en) | Device for measuring distribution function of random errors of analogue-digital converters | |
| JPS6153800B2 (en) | ||
| SU1425724A1 (en) | Analog integrator | |
| SU991441A1 (en) | Computing device |