Статья

Название статьи ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОД-НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ ТРОИЧНОЙ СИММЕТРИЧНОЙ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ
Автор В.Г. Галалу
Рубрика РАЗДЕЛ IV. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАТИКА
Месяц, год 04, 2015
Индекс УДК 621.335.2
DOI
Аннотация Троичная система счисления имеет принципиальные арифметические преимущества по сравнению с классической двоичной системой счисления, она более экономична (в 1,5–2 раза) и обладает большим быстродействием (меньше операций сдвига и переносов при выполнении операций сложения, умножения и деления). Основанием системы является число 3. Особенностью троичной системы счисления является использование для представления каждого разряда числа трех цифр {1,0,1}, т.е. базовая система элементов должна иметь элемент памяти с тремя устойчивыми состояниями. Разработаны простые правила сложения, вычитания и умножения для троичной системы счисления. Очевидно, что одним из первых применений процессора с троичной системой счисления станут управляющие системы, что потребует разработки соответствующих АЦП и ЦАП. Рассмотрены три варианта по- строения ПКН для троичной системы счисления. Наиболее простым представляется выполнение ПКН на аттенюаторе лестничного типа с суммированием равных положительных и отрицательных токов. Получены формулы для расчёта резисторов аттенюатора. Экспериментальная проверка 5-разрядного ПКН полностью подтвердила справедливость полученных аналитических выражений. При включении каждого генератора тока отдельно формировались напряжения: 1500 мВ, 500 мВ, 167 мВ, 58 мВ, 19 мВ, т.е. в точности обеспечивался коэффициент деления 3,000. Рассматривался вариант построения ПКН с суммированием напряжений на аттенюаторе лестничного типа. Анализ показал, что такой ПКН может быть построен на резисторах только 2-х номиналов. Экспериментальная проверка схемы 5-разрядного ПКН с суммированием напряжений при R=2 кОм и 0,75R=1,5 кОм полностью подтвердила теоретические результаты. При эталонном напряжении 5,000 В выходные напряжения составляли: 2500 мВ, 833 мВ, 278 мВ, 93 мВ, 31 мВ. Исследовалась схема ПКН с суммированием взвешенных токов на входе операционного усилителя. Были рассчитаны весовые резисторы для опорного напряжения 5,000 В (REF02). При экспериментальной проверке 5-разрядного ПКН с весовыми резисторами также были получены выходные напряжения соответствующие троичной системе счисления. Таким образом, все три рассмотренные ПКН могут быть использованы для устройств, использующих троичную систему счисления. Основным отличием этих ПКН от традиционных ПКН в двоичной системе счисления является применение трехпозиционных ключей, других номиналов резисторов и в 1,5 раза меньший расход оборудования. Все три варианта ПКН могут быть реализованы в микроэлектронном исполнении.

Скачать в PDF

Ключевые слова Троичная система счисления; преобразователь код-напряжение; делитель напряжения; генераторы тока; аттенюатор лестничного типа.
Библиографический список 1. Stakhov A.P. The Mathematics of Harmony. From Euclid to Contemporary Mathematics and Computer Science // New Jersey, London, Singapore, Hong Kong: World Scientific. – 2009. – 748 p.
2. Stakhov A.P. A generalization of the Fibonacci Q-matrix // Доклады Академии наук Украины. – 1999. – № 9. – C. 46-49.
3. Stakhov A. The “golden” matrices and a new kind of cryptography // Chaos, Solitons & Fractals. – 2007. – Vol. 32, Issue 3. – P. 1138-1146.
4. Stakhov AP. Brousentsov’s ternary principle, Bergman’s number system and ternary mirror-symmetrical arithmetic // The Computer Journal. – 2002. – Vol. 45, No. 2. – P. 222-236.
5. Stakhov A. Fibonacci matrices, a generalization of the “Cassini formula”, and a new coding theory // Chaos, Solitons & Fractals. – 2006. – Vol. 30, Issue 1. – P. 56-66.
6. Стахов А.П. Под знаком «Золотого сечения». Монография. – Винница: ТОВ «ITI», 2003. – 384 с.
7. Галалу В.Г., Гордиенко Л.В. Аналого-цифровые преобразователи для троичной симметричной системы счисления // Материалы Международной конференции СМИЭ – 2014. – Таганрог: ИТА ЮФУ, 2014. Ч. 2. – С. 17-23.
8. Турулин И.И., Галалу В.Г. Преобразование аналоговых измерительных сигналов: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во Таганрогского института им. А.П. Чехова, 2015. – 132 с.
9. Галалу В.Г., Турулин И.И. Помехи на входах измерительных систем. – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2014. – 122 с.
10. Галалу В.Г. Преобразователи код-напряжение для цифровых вольтметров // Известия вузов. Приборостроение. – 2011. – Т. 54, № 3. – С. 51-54.
11. Галалу В.Г. Преобразователи код-напряжение с суммированием взвешенных токов на аттенюаторе лестничного типа // Известия вузов. Приборостроение. – 2010. – Т. 53, № 1. – С. 54-58
12. Галалу В.Г. Оценка достижимой разрядности базовой схемы преобразователя код-напряжение // Известия вузов. Электроника. – 2010. – № 6 (86). – С. 19-24.
13. Бородянский И.М., Галалу В.Г., Хало П.В. 14-разрядный преобразователь код-ток // Приборы и техника эксперимента. – 2003. – Т. 46, № 3. – С. 81-83.
14. Бородянский И.М., Галалу В.Г., Хало П.В. Линейный преобразователь код-ток // Приборы и техника эксперимента. – 2003. – Т. 46, № 4. – С. 63-64.
15. Галалу В.Г., Хало П.В. Преобразователи постоянного тока с низким уровнем пульсаций // Приборы и техника эксперимента. – 2004. – Т.47, № 6. – С. 781-783.
16. Галалу В.Г., Хало П.В., Бородянский И.М. Модуль мощного преобразователя код-ток // Приборы и техника эксперимента. – 2005. – Т. 48, № 3. – С. 165.
17. Галалу В.Г. ПКН для троичной системы счисления // Материалы Международной научной конференции “Оптимальные методы решения научных и практических задач”. – 2004. – Ч. 3. – С. 11-16.
18. Галалу В.Г. Преобразователь код-напряжение для цифровых вольтметров // Материалы Международной научной конференции “Цифровые методы и технологии”. – 2005. – Ч. 4. – С. 20-24.
19. Галалу В.Г. ПКН для кодов Фибоначчи // Материалы научной конференции “Оптимальные методы решения научных и практических задач”. – 2005. – Ч. 3. – С. 16-20.
20. Galalu V.G. Digital analog converter for Fibonacci code // International conference Digital techniques for solving scientific and applied problems. – 2005. – Part 3. – P. 16-20.
21. Galalu V.G. DAC sums up voltages using ladder type attenuator for Fibonacci code // International conference Digital techniques for solving scientific and applied problems. – 2005. – Part 3. – P. 20-25.
22. Галалу В.Г. Преобразователи код-напряжение с суммированием токов на аттенюаторах лестничного типа. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – 186 с.
23. Ратхор Т.С. Цифровые измерения. АЦП / ЦАП. – М.: Техносфера 2006. – 392 с.
24. Галалу В.Г., Дубова Ю.А. Экспериментальное исследование простых транзисторных генераторов тока // Цифровые методы и технологии. – 2006. – С. 15-24.
25. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: параметры и функционирование, применение. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 320 с.
26. Быстродействующие интегральные схемы АЦП и ЦАП / Под ред. А.-Й. Марцинкявичуса, Э.–А. Багданскиса. – М.: Радио и связь, 1988. – 224 с.
27. Sasi Saketh K., Reena Monica P. Ternary logic implementation and its applications using CNTFET // Proceedings of the 2013 International Conference on Advanced Electronic Systems, ICAES 2013, art. no. 6659414. – P. 304-306.
28. Rathore T.S., Khot U.P. Voltage mode-to-current mode transformation // International Journal of Engineering and Technology. – 2012. – № 4 (5). – P. 349-363.
29. Rathore T.S. Weighted resistor current digital-to-analog converters // IETE Journal of Research. – 2005. – № 51 (4). – P. 267-272.
30. Guerber J., Venkatram H., Gande M., Waters A., Moon U.-K. A 10-b ternary SAR ADC with quantization time information utilization // IEEE Journal of Solid-State Circuits. – 2012. – № 47 (11), art. no. 6302208. – P. 2604-2613.

Comments are closed.