及符号电路302实施例如图9所示。
[0064] 运放321、运放322、二极管323、二极管324、电阻325、电阻326、电阻327、电阻328、 电阻329组成第一绝对值电路，其输入为第一输入电压UX，输出为第一输入绝对值电压UA; 即UA为UX的绝对值。
[0065] 运放331、运放332、二极管333、二极管334、电阻335、电阻336、电阻337、电阻338、 电阻339组成第二绝对值电路，其输入为第二输入电压UY，输出为第二输入绝对值电压UB; 即UB为UY的绝对值。
[0066]第一绝对值电路、第二绝对值电路可以使用其他任何绝对值电路，或者是精密全 波整流电路。
[0067]比较器341、比较器342、二极管343、二极管344、异或门345组成符号运算电路。 [0068]比较器341、二极管343将第一输入电压UX的正、负极性转换为低电平、高电平信号 输出并连接至异或门345的一个输入端；比较器342、二极管344将第二输入电压UY的正、负 极性转换为低电平、高电平信号输出并连接至异或门345的另外一个输入端;异或门以高、 低电平的形式输出比例值符号信号SW2;第一输入电压UX与第二输入电压UY的极性相同，贝1J 比例值符号信号SW2为低电平;第一输入电压UX与第二输入电压UY的极性不相同，则比例值 符号信号SW2为高电平。异或门345用异或非门替代，或者是将第一输入电压UX从图9所示的 连接至比较器341的负输入端改成连接至比较器341的正输入端，或者是将第二输入电压UY 从图9所示的连接至比较器342的负输入端改成连接至比较器342的正输入端，则第一输入 电压UX与第二输入电压UY的极性相同时，比例值符号信号SW2为高电平;第一输入电压UX与 第二输入电压UY的极性不相同时，比例值符号信号SW2为低电平。
[0069]比例值符号信号SW2以开关量的形式输出，其开关量的形式除前述的高、低电平 外，还可以在比例值符号信号SW2之后增加集电极开路的NPN三极管、集电极开路的PNP三极 管、继电器等多种形式的常规电路，得到以常开、常闭开关等形式输出的开关量。
[0070]综合前面所述，当|UX| > |UY|时，有
当|UX| = |UY|时，无论SW1是高电平，还是低电平，均有UA=UB和U1=U2,所以有
[0071] 所述装置用于对比例值计算速度要求不高，且UX、UY变化较平缓的场合。
[0072] 以上所述仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来 说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1. 一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于： 由比例值计算单元、模拟结果输出单元和四象限调整及排序单元组成； 所述比例值计算单元设有分子电压输入端、分母电压输入端和数字比例值输出端； 所述比例值计算单元的核心是并行A/D转换器;所述并行A/D转换器具有模拟电压输入 端、参考电压输入端和并行数据输出端;所述并行A/D转换器工作在自动连续转换模式； 所述并行A/D转换器的模拟电压输入端为比例值计算单元的分子电压输入端，参考电 压输入端为比例值计算单元的分母电压输入端，并行数据输出端为比例值计算单元的数字 比例值输出端； 所述模拟结果输出单元设有数字比例值输入端、比例因子电压输入端和模拟电压比例 值输出端;所述数字比例值输入端连接至比例值计算单元数字比例值输出端； 所述模拟结果输出单元的核心是并行D/A转换器;所述并行D/A转换器具有并行数据输 入端、基准电压输入端和转换电压输出端;所述并行D/A转换器的并行数据输入端为模拟结 果输出单元的数字比例值输入端，基准电压输入端为比例因子电压输入端，转换电压输出 端为模拟电压比例值输出端； 所述四象限调整及排序单元由电压大小排序电路和绝对值及符号电路组成，设有第一 输入电压输入端、第二输入电压输入端、分子电压输出端、分母电压输出端和大小比较结果 输出端、比例值符号输出端； 所述电压大小排序电路设有第一输入绝对值电压输入端、第二输入绝对值电压输入 端，以及分子电压输出端、分母电压输出端和大小比较结果输出端； 所述第一输入绝对值电压幅值大于第二输入绝对值电压时，电压大小排序电路输出的 分母电压等于第一输入绝对值电压，分子电压等于第二输入绝对值电压;所述第一输入绝 对值电压幅值小于第二输入绝对值电压时，电压大小排序电路输出的分母电压等于第二输 入绝对值电压，分子电压等于第一输入绝对值电压； 所述绝对值及符号电路设有第一输入绝对值电压输出端、第二输入绝对值电压输出 端，以及第一输入电压输入端、第二输入电压输入端和比例值符号输出端； 所述绝对值及符号电路的作用是，将第一输入电压转换成第一输入绝对值电压、第二 输入电压转换成第二输入绝对值电压输出至电压大小排序电路;根据第一输入电压与第二 输入电压的极性，以开关量的形式输出两个输入电压间的比例值符号。2. 如权利要求1所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:所述数字比 例值输出端输出的数字比例值和数字比例值输入端输入的数字比例值均为二进制数;当数 字比例值输出端的二进制位位数等于数字比例值输入端的二进制位位数时，直接将数字比 例值输入端的二进制位与数字比例值输出端的二进制位按序相连；当数字比例值输出端的 二进制位位数多于数字比例值输入端的二进制位位数时，数字比例值输入端的二进制位从 数字比例值输出端高位开始按序相连，数字比例值输出端多出的低位二进制位不连接至数 字比例值输入端；当数字比例值输出端的二进制位位数少于数字比例值输入端的二进制位 位数时，将数字比例值输出端的二进制位从数字比例值输入端高位开始按序相连，数字比 例值输入端多出的低位二进制位连接至低电平。3. 如权利要求2所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:设第一输入 电压为UX;第二输入电压为UY;数字比例值输出端输出的数字比例值为Z，其最大值为Zmax; 比例因子电压输入端输入的比例因子电压是UK;模拟电压比例值输出端输出的模拟电压比 例值是U0;则4. 如权利要求1所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:所述大小比 较结果输出端以开关量的形式输出大小比较结果;所述比例值符号输出端以开关量的形式 输出比例值符号;所述开关量的形式是高、低电平，或者是常开、常闭开关。5. 如权利要求1所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:所述并行A/ D转换器参考电压输入端允许输入的参考电压范围要比第一输入电压和第二输入电压的绝 对值范围都宽。6. 如权利要求1所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:所述第一输 入电压和第二输入电压都是双极性电压。7. 如权利要求1所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:所述并行A/ D转换器工作在自动连续转换模式的方式，包括将并行A/D转换器设置在自动连续转换模 式，或者是由并行A/D转换器转换结束信号重新启动下一次A/D转换，或者是由额外产生的 周期脉冲控制并行A/D转换器进行A/D转换。8. 如权利要求1所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:所述并行D/ A转换器处于直接D/A转换状态。9. 如权利要求1所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:所述绝对值 及符号电路包括第一绝对值电路、第二绝对值电路和符号运算电路;第一绝对值电路将第 一输入电压转换成第一输入绝对值电压;第二绝对值电路将第二输入电压转换成第二输入 绝对值电压;符号运算电路根据第一输入电压与第二输入电压的极性，以开关量的形式输 出两个输入电压间的比例值符号。10. 如权利要求1所述的一种求两个输入电压间比例值的电路，其特征在于:所述输入 电压排序电路由双通道双路模拟开关和比较器组成;所述比较器对第一输入绝对值电压、 第二输入绝对值电压的幅值大小进行比较;所述大小比较结果输出端输出的大小比较结果 由比较器的输出控制;所述双通道双路模拟开关的通道选择由比较器的输出控制。
【专利摘要】本发明公开了一种求两个输入电压间比例值的电路，由比例值计算单元、模拟结果输出单元和四象限调整及排序单元组成，其核心是并行A/D转换器与并行D/A转换器，用于计算两个双极性输入电压间的比例值并同时输出数字信号形式的比例值结果与模拟信号形式的比例值结果，以及以开关量形式输出的两个输入电压之间的大小比较结果和比例值符号。所述装置用于对比例值计算速度要求不高，且两个输入电压变化较平缓的场合。
【IPC分类】G06F7/535
【公开号】CN105677295
【申请号】CN201610000412
【发明人】凌云, 曾红兵, 王兵, 郭艳杰, 文定都, 唐文妍, 彭杲
【申请人】湖南工业大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月4日