[LT] Pasiūlymas yra iš puslaidininkinės elektronikos srities, o būtent - automatikos bei signalų keitiklių technikos, ir gali būti vartojamas elektroninėse automatikos sistemose, skaitmeninio kodo signalų keitimui į kitą skaitmeninį kodą, skaičiavimo technikoje, o taip pat įvairiuose signalų apdorojimo įrenginiuose ir t. t. Pasiūlytame dvejetainiame Grėjaus kodo keitiklyje yra panaudoti puslaidininkiniai tetrodai ir dviejų galvaniškai atskirtų „ žemių “ – nulinio potencialo šynų schemotechninis principas. Palyginus su analogu šis dvejetainis Grėjaus kodo keitiklis pasižymi santykinai paprastesne schema ir didesne greitaveika.
[EN] The proposal is in the field of semiconductor electronics, namely- automation and signal transducer technology, and can be used in electronic automation systems, digital signal conversion to another numerical code, computing applications, as well as various signal processing devices. In the proposed binary Gray code converter the semiconductor tetrodes and two galvanic ally isolated “grounds”- zero potential buses schematic principle are used. Compared to analogue, this binary Gray code converter is characterized by a relatively simple and straightforward scheme and higher speed rate.
[0001] Pasiūlymas yra iš puslaidininkinės elektronikos srities, o būtent – automatikos bei signalų keitiklių technikos, ir gali būti vartojamas elektroninėse automatikos sistemose, skaitmeninio kodo signalų keitimui į kitą skaitmeninį kodą, skaičiavimo technikoje, o taip pat įvairiuose signalų apdorojimo įrenginiuose ir t. t.
[0002] Analogas yra sudarytas iš n pagrindinių ir (n – 1) papildomų puslaidininkinių tetrodų, n apkrovos rezistorių kolektoriuose ir n apkrovos rezistorių emiteriuose, bei (n – 1) srovę ribojančių rezistorių. Pagrindinių tetrodų kolektoriai per atitinkamus apkrovos rezistorius yra sujungti su pirmojo įtampos šaltinio pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius yra sujungtas su "žeme" – nulinio potencialo šina, o emiteriai per atitinkamus apkrovos rezistorius yra sujungti su antrojo įtampos šaltinio pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius yra sujungtas su "žeme". Pagrindinių tetrodų, išskirus pirmojo, bazių pirmieji išvadai yra sujungti su atitinkamų (n – 1) papildomų tetrodų bazių antraisiais išvadais, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su įrenginio n skilčių skaitmeniniais Grėjaus kodo įėjimais, pradedant antrosios – jaunesniosios skilties įėjimu, o pirmojo pagrindinio tetrodo bazės pirmasis išvadas yra sujungtas su pirmosios – jauniausios skilties įėjimu. Papildomų tetrodų emiteriai per nuosekliai įjungtus srovę ribojančius rezistorius yra sujungti su atitinkamais įrenginio (n – 1) skilčių įėjimais, pradedant pirmąja skiltimi, o kolektoriai yra sujungti su atitinkamo įtampos šaltinio "neįžemintu" poliumi. Pagrindinių tetrodų bazių antrieji išvadai yra sujungti su atitinkamų n–p–n ir p–n–p dvipolių tranzistorių emiteriais, kurių bazės yra sujungtos su "žeme", o tranzistorių kolektoriai yra sujungti su atitinkamo įtampos šaltinio atitinkamu "neįžemintu" poliumi "+" ir "–". Įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo išėjimais yra pagrindinių tetrodų kolektoriai ir emiteriai (А. С., SU 1501889 А1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ – 31.03.87 г. ).
[0003] Analogo trukumas yra santykinai sudėtinga schema su gana daug skirtingų radiotechninių elementų – tranzistorių ir puslaidininkinių tetrodų. Kitas esminis analogo trukumas yra santykinai ribota greitaveika dėl dvipolių tranzistorių veikos.
[0004] Analogo trūkumams pašalinti įrenginyje, sudarytame iš n pagrindinių puslaidininkinių tetrodų, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su atitinkamais įrenginio n skilčių skaitmeniniais Grėjaus kodo įėjimais, pirmos grupės papildomų (n – 1) puslaidininkinių tetrodų, n kolektorių apkrovos rezistorių ir n emiterių apkrovos rezistorių, dviejų įtampos šaltinių, papildomai yra įjungtos antroji grupė papildomų (n – 1) puslaidininkinių tetrodų ir trečioji grupė papildomų n puslaidininkinių tetrodų, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su atitinkamais pagrindinių puslaidininkinių tetrodų kolektoriais, o bazių antrieji išvadai – su pirmojo įtampos šaltinio pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius yra sujungtas su antrąja "žeme" – nulinio potencialo antrąja šina, emiteriai yra sujungti su atitinkamų apkrovos rezistorių pirmaisiais išvadais ir įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo papildomais išėjimais, o šių rezistorių antrieji išvadai – su pirmąja "žeme" – nulinio potencialo pirmąja šina, kuri yra galvaniškai atskirta nuo antrosios šinos, kolektoriai – su atitinkamų apkrovos rezistorių pirmaisiais išvadais ir įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo pagrindiniais išėjimais, o šių rezistorių antrieji išvadai – su antrojo įtampos šaltinio pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius yra sujungtas su pirmąja "žeme", pagrindinių tetrodų, išskirus pirmojo, bazių antrieji išvadai yra sujungti su atitinkamų pirmosios grupės (n – 1) papildomų tetrodų bazių pirmaisiais išvadais, kurių bazių antrieji išvadai yra sujungti su pirmąja "žeme", kolektoriai – su pirmojo įtampos šaltinio "neįžemintu" poliumi, o emiteriai – su antrosios grupės (n – 1) papildomų tetrodų bazių antraisiais išvadais, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su antrąja "žeme", kolektoriai – su atitinkamais įrenginio n skilčių skaitmeniniais Grėjaus kodo įėjimais, o emiteriai – su pirmąja "žeme".
[0005] Principinė Grėjaus kodo į dvejetainį kodą keitiklio schema yra parodyta Fig. 1, čia skaičiais pažymėta: 11–1 n – pagrindiniai puslaidininkiniai tetrodai; 21–2(n – 1) – pirmosios grupės papildomi puslaidininkiniai tetrodai; 31–3(n – 1) – antrosios grupės papildomi puslaidininkiniai tetrodai; 41–4n – trečiosios grupės papildomi puslaidininkiniai tetrodai; 51–5n – kolektorių apkrovos rezistoriai; 61–6n – emiterių apkrovos rezistoriai; 7 ir 8 – pirmasis ir antrasis įtampos šaltiniai, atitinkamai; 90, 1,..., (n – 1) – įrenginio n skilčių skaitmeninio Grėjaus kodo įėjimai: 90 – jauniausiosios skilties,..., 9(n – 1) – vyriausiosios skilties; 100, 1,..., (n – 1) – įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo pagrindiniai išėjimai: 100 – jauniausiosios skilties,..., 10(n – 1) – vyriausiosios skilties; 110, 1,..., (n – 1) – įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo papildomi išėjimai: 110 – jauniausiosios skilties,..., 11(n – 1) – vyriausiosios skilties; 12 ir 13 – atitinkamai pirmoji ir antroji "žemės".
[0006] Dvejetainis Grėjaus kodo keitiklis (Fig. 1) yra sudarytas iš n pagrindinių puslaidininkinių tetrodų 11–1n, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su atitinkamais įrenginio n skilčių skaitmeniniais Grėjaus kodo įėjimais 90, 1,..., (n – 1), o bazių antrieji išvadai, išskyrus pirmąjį tetrodą 11, yra sujungti su pirmos grupės papildomų tetrodų 21–2(n – 1) bazių pirmaisiais išvadais, kurių bazių antrieji išvadai yra sujungti su pirmąja "žeme" 12 – nulinio potencialo pirmąja šina. Pagrindinių tetrodų 11–1n emiteriai yra sujungti su antrąja "žeme" 13 – nulinio potencialo antrąja šina, kuri yra galvaniškai atskirta nuo pirmosios šinos, o kolektoriai – su trečiosios grupės papildomų tetrodų 41–4n bazių atitinkamais pirmaisiais išvadais, kurių antrieji išvadai – su pirmojo įtampos šaltinio 7 pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius yra sujungtas su antrąja "žeme" 13. Papildomų tetrodų 41–4n kolektoriai yra sujungti su atitinkamų apkrovos rezistorių 51–5n pirmaisiais išvadais ir įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo pagrindiniais išėjimais 100, 1,..., (n – 1), o šių rezistorių 51–5n antrieji išvadai – su antrojo įtampos šaltinio 8 pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius yra sujungtas su pirmąja "žeme" 12, o emiteriai yra sujungti su atitinkamų apkrovos rezistorių 61–6n pirmaisiais išvadais ir įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo papildomais išėjimais 110, 1,..., (n – 1), o šių rezistorių 61–6n antrieji išvadai – su pirmąja "žeme" 12. Antrosios grupės papildomų tetrodų 31–3(n – 1) kolektoriai yra sujungti su atitinkamais įrenginio n skilčių skaitmeniniais Grėjaus kodo įėjimais 90, 1,..., (n – 1), emiteriai – su pirmąja "žeme" 12, bazių pirmieji išvadai – su antrąja "žeme" 13, o antrieji išvadai – su papildomų tetrodų 21–2(n – 1) atitinkamais emiteriais, kurių kolektoriai yra sujungti su pirmojo įtampos šaltinio 7 "neįžemintu" poliumi.
[0007] Dvejetainis Grėjaus kodo keitiklis (Fig. 1) veikia tokiu būdu.
[0008] Įjungus įtampos šaltinius 7 ir 8, visi tetrodai 11,..., n, 21,..., (n – 1), 31,..., (n – 1) ir 41,..., n yra "uždaryti" – schema energijos nevartoja, nes varža RKE tarp jų kolektorių ir emiterių yra santykinai didelė: 0,1–1 M( ir daugiau. Į bet kurį įrenginio n skilčių skaitmeninio Grėjaus kodo {g} įėjimą 90,..., (n – 1) padavus loginio vieneto "1" signalą (U"1", kurio poliaringumas yra "+" arba "–", ir kai signalui (U"1" yra tenkinama būtina sąlyga: |(U"1"| ( IBB s·2·RBB s, čia: RBB s – tetrodų 11,..., n ir 21,..., (n – 1), ir visų kitų tetrodų bazių varžos RBB tarp atitinkamų jų išvadų vertė, kai bazės srovė IBB ( IBB s – vertė, kuriai esant tetrodai persijungia į "atidarytą" būseną, kurioje jų varža RKE yra santykinai maža: RKE ( RKE s ( 1–10 ( ir mažiau. Esant šiai sąlygai, atitinkamas tetrodas 1i ir 2(i – 1) , ar jų grupės {1i, j} ir {2(i – 1), (j – 1)}, persijungia į "atidarytą" būseną, kurioje jų varža RKE s. Todėl per "atidarytus" tetrodus 1i ir 2(i – 1) ar jų grupės {1i , j} ir {2(i – 1), (j – 1)} pradeda tekėti atitinkamos srovės: IKE 1 – tetrodų 11,..., n kolektoriaus-emiterio srovė, IKE 2 – tetrodų 21,..., (n – 1) kolektoriaus-emiterio srovė. Kai šių srovių vertėms yra tenkinamos būtinos sąlygos: IKE 1, 2 ( Ɛ1 /(RBB s + RKE s) ( IBB s, čia: Ɛ1 – pirmojo įtampos šaltinio 7 evj vertė, tai esant šioms sąlygoms, atitinkamas tetrodas 3(i – 1) ir 4i , ar jų grupės {3(i – 1), (j – 1)} ir {4i, j}, persijungia į "atidarytą" būseną. Todėl per "atidarytą" tetrodą 4i ar jų grupės tetrodus {4i, j} pradeda tekėti srovė IKE 4 ( Ɛ2 /(RK + RE), čia: RK ir RE – kolektorių ir emiterių apkrovos rezistorių 51,..., n ir 61,..., n vertės, ir įrenginio atitinkamų n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo pagrindiniuose išėjimuose 100, 1,..., (n – 1), bei n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo papildomuose išėjimuose 110, 1,..., (n – 1) yra nuskaitomos dvejetainių kodų {d} ir {d *} vertės, kurios pradiniu momentu dar neatitinka Grėjaus kodo {g} tikrosios vertės. Tikroji nuskaitomų dvejetainių kodų {d} ir {d *} vertė nusistovi tada, kai atidarytas tetrodas 3(i – 1) ar jų grupės tetrodai{3(i – 1), (j – 1)} šunto būdu uždaro atitinkamą tetrodą 1(i – 1) ar jų grupę {1(i – 1), (j – 1)}, bei tetrodą 2(i – 2) ar jų grupę {2(i – 2), (j – 2)}.
[0009] Palyginus su analogu, pasiūlytas dvejetainis Grėjaus kodo keitiklis pasižymi santykinai paprastesne schema, nes turi tik puslaidininkinius tetrodus, ir todėl jo veika yra spartesnė.
Dvejetainis Grėjaus kodo keitiklis, sudarytas iš n pagrindinių puslaidininkinių tetrodų, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su atitinkamais įrenginio n skilčių skaitmeniniais Grėjaus kodo įėjimais, pirmos grupės papildomų (n – 1) puslaidininkinių tetrodų, n kolektorių apkrovos rezistorių ir n emiterių apkrovos rezistorių, dviejų įtampos šaltinių, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad papildomai yra įjungtos antroji grupė papildomų (n – 1) puslaidininkinių tetrodų ir trečioji grupė papildomų n puslaidininkinių tetrodų, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su atitinkamais pagrindinių puslaidininkinių tetrodų kolektoriais, o bazių antrieji išvadai – su pirmojo įtampos šaltinio pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius yra sujungtas su antrąja "žeme" – nulinio potencialo antrąja šina, emiteriai yra sujungti su atitinkamų apkrovos rezistorių pirmaisiais išvadais ir įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo papildomais išėjimais, o šių rezistorių antrieji išvadai – su pirmąja "žeme" – nulinio potencialo pirmąja šina, kuri yra galvaniškai atskirta nuo antrosios šinos, kolektoriai – su atitinkamų apkrovos rezistorių pirmaisiais išvadais ir įrenginio n skilčių skaitmeninio dvejetainio kodo pagrindiniais išėjimais, o šių rezistorių antrieji išvadai – su antrojo įtampos šaltinio pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius yra sujungtas su pirmąja "žeme", pagrindinių tetrodų, išskirus pirmojo, bazių antrieji išvadai yra sujungti su atitinkamų pirmosios grupės (n – 1) papildomų tetrodų bazių pirmaisiais išvadais, kurių bazių antrieji išvadai yra sujungti su pirmąja "žeme", kolektoriai – su pirmojo įtampos šaltinio "neįžemintu" poliumi, o emiteriai – su antrosios grupės (n – 1) papildomų tetrodų bazių antraisiais išvadais, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su antrąja "žeme", kolektoriai – su atitinkamais įrenginio n skilčių skaitmeniniais Grėjaus kodo įėjimais, o emiteriai – su pirmąja "žeme".