Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

 

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГОЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого . ключа, второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора, а выход с входом счетчика, первый выход KOTOpOiro соединен с входом первого одновибрагора и с шиной считывания, вторые вь1ходы - свходами цифроаналогового преобразователя и соответственно с первыми входами ключей, каждого канала, кроме младшего разряда, выходы всех ключей каждого канала соединены с соэтвествуклцими родами соответствукшего выходного регистра, бпоки сравнения каждого канала, первы входы которых соединены с входными шинами , отличающийся тем, что, с целью повышения бьютродействия, в него введены группа триггеров и одновибраторов по числу каналов, элемент ИЛИ, второй одновибратор, второй ключ, вычитающее устройство, выход которого соединен соответственно с вторым входом блока сравнения каждого канала, первый вход с выходом цифроаналогового преобразователя , второй Вход - с выходом второго ключа первый вход которого соединен с шиной эталонного напряжения, второй юсодс прямым выходом второго одновибратора , инверсный выход которого соединен с третьим входом первого ключа, а вход (О с выходом элемента ИЛИ, входы которо (Л го соединены соответственно с вторыми входами ключей старших разрядов и первым входом ключа младшего разряда каждого канала и выходом одновифатора каждого канала, вход каждого из которых соединен соответственно с выходом триггера каждого канал а, первый вход из которых соединен с -выходом nefMaoro одновибратора, второй Вход - соответственно с прямым :л выходом блока сравнения каждого канала, инверсный выход каждого из которых соединен соответственно с вторым входом ключа младшего разряда каждого канала.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (3(51) Н 03 К 13/02

c, ?(„ н г б

Й. ._#_ppv!; ;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

34$4gtr

) Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 342 8346/1 8-21 (22) 23.04.82 (46) 07.09.83. Бюл. № 33

- (72) С. Н. Хлевной и Н. И, Швецов (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Темников Ф, Е. Теоритические основы информационной техники. "Энергия", 1979, с. 116, рис. 3-18.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1 53399, кл. Н 03 К 1 3/20, 1962, 3. Авторское свидетельство СССР № 668084, кл. Н 03 К 13/02, 1979 (прототип) . (54) (57) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГОЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содер- . жащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора, а выход с входом счетчика, первый выход которого соединен с входом первого одновибратора и с шиной считывания, вторые выходы — с входами цифроаналогового преобразователя и соответственно с первыми входами ключей, каждого канала, кроме младшего разряда, выходы всех ключей каждого канала соединены с соэтвествукпцими входами соответствукфцего выходного регистра, бпоки сравнения каждого канала, первые входы которых соединены с входными шинами, о r л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены группа триггеров и одновибраторов по числу каналов, элемент ИЛИ, второй одновибратор, второй ключ, вычитаюшее устройство, выход которого соединен соответственно с вторым входом блока сравнения каждого канала, первый вход— с выходом цифроаналогового преобразователя, второй вход — с выходом второго ключа первый вход которого соединен с шиной эталонного напряжения, второй входс прямым выходом второго одновибратора, инверсный выход которого соединен с третьим щсодом первого ключа, а вход — ф с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с вторыми входами ключей старших разрядов и первьм входом ключа младшего разряда каж- % дого канала и выходом одновибратора каждого канала, вход каждого из которых сое-= динен соответственно с выходом триггера каждого канала, первый вход из которых соединен с выходом первого одновибратора, второй вход — соответственно с прямым выходом блока сравнения каждого канала, инверснмй выход каждого из которых соединен соответственно с вторым входом ключа младшего разряда каждого канала.

1 040599 2 соответствукхцего выходного регистра, ной блоки сравнения каждого канала, первые, Входы которых соединены с входными в шинами, введены группа триггеров и одновибраторов, по числу каналов, элемент

ИЛИ, второй одновибратор, второй ключ, вычитающее устройство, выход которого соединен соответственно с вторым вхоф- дом блока сравнения каждого канала, 10 первый вход - с выходом цифроаналогового преобразователя, второй вход — с е- выходом второго ключа, первый вход котоо рого соединен с шиной эталонного напряжения, второй вход — с прямым выходом ет.15 второго одновибратора, инверсный выход которого соединен с третьим входом перого- вого ключа, а вход - с выходом элеменжа- та ИЛИ, входы которого соединены соогветственно с вторыми входами ключей

20 старших разрядов и первым входом кпюча младшего разряда каждого канала и выходом одновибратора каждого канала, . (21. вход каждого из,которых соединен юоответственносвыходом триггера, каждого

25 канала, первый вход каждого из которых ф- соединен с выходом первого одновибрае- тора, второй вход - соответственно с прямым выходом блока сравнения каждого чи- канала, инверсный выход каждого из котоЗ0 рых соединен;соответственно с вторым входом ключа младшего разряда каждого канала. еля На чертеже приведена структруная

ым схема многоканального аналого-цифровоо- 35 ro преобразователя.

Устройство содержит группу блоков

1 сравнения, группу триггеров 2, групer- пу одновибраторов 3, генератор 4 импульпы сов, ключи 5 и 6, счетчик 7, одновибра40 тор 8, 1ИП 9, группу ключей 10, выходв- ные регистры 11, вычитаюшее устройство

12, логический элемент ИЛИ 13, дополРо- нительный одновибратор 14, выходные шины 15 преобразуемых напряжений, шины

45 16 выходных данных, шину 17 разрешения считывания, шину 18 эталонного напряжения, @многоканальный аналого-цифровой преобразователь относится к измеритель технике и испош зуется для многоканального преобразования аналоговых сигнало в цифровой код и ввода их в электронновычислительную машину (ЭВМ), а так же s технике многоканальной цифровой связи в составе кодера.

Известен многоканальный аналого-ци ровой преобразователь следящего типа, содержащий реверсивный счетчик, источ ник линейно-ступенчатого компенсируюш го напряжения, сравнивающее устройств генератор импульсов $1)

Недостатком данного устройство явля ся низкое быстродействие.

Известен также многоканальный анап цифровой преобразователь (АЦП), содер щиЛ счетчик импульсов, соединенный через ключ с генератором импульсов, инди видуальные блоки сравнения в каждом из каналов подключенные к ЭВМ для вь дачи адресной части считываемого кода

Недостатком данного устройства явля ется низкое быстродействие.

Известен многоканальный аналого-ци ровой преобразователь, содержащий ген ратор импульсов, выход которого через ключ под:ключен к счетному входу счет

l ка,выход счетчика через одновибратор под ключен к второму входу ключа, а информационные выходы счетчика соединены с входом цифро-аналогового преобразоват (UAH) и через группу ключей с выходи регистром, блоки сравнения, первые вх ды которых соединены с выходом ПАП вторые входы с шинами подачи преобра эуемых напряжений, а выходы с coors ствующими управлякишими входами груп ключей (3)

Недостатком .данного устройства я ляется низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение бьют действия работы многоканального AUIl, Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом перво-..о ключа, второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора, а выход — с входом счетчика, первый выход которого соединен с выходом первого одновибратора и с шиной считывания, вторые выходы - с входами цифроаналогового преобразователя и соответственно с первыми входами ключей каждого канала, кроме младшего разряда, выходы всех ключей каждого канала соединены с соответствуквцими входами

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии группа триггеров

2, счетчик 7, выходные регистры 11 находятся в нулевых состояниях, а начальное напряжение выхода ПАП 90 Za где

-величина шага квантования по уровню преобразуемых напряжения, ключ 5 разрез шает прохождение импульсов с генератора 4, ключ 6 закрыт. Импульсы с генератора 4 импульсов через ключ 5 поступа3 10405 ют на счетчик 7. Код информационных выходов счетчика 7 поступает на КАП

9 и выходное напряжение IIATI 90 через вычитаюшее устройство 12 поступает на входы блоков 1 сравнения., 5

Блоки 1 сравнения осушесгвляюг проверку условия Оц) U< где 0 < -преобразуемое напряжения 1 -ro входа АЦП.

При выполнении этого условия единичный сигнал с выхода соответствуквцего блока .»р сравнения переводит» -й триггер из группы 2 в единичное состояние, что приводит к запуску соответствуюшего одновибра . тора из группы 3, который разрешает запись содержимого счетчика 7 через» -ю»5 группу ключей 10 в старшие разряды 1 выходного регистра 11, а младший разряд

< -го выходного регистра не изменяет своего нулевого состояния, так как вторые выходы блоков сравнения являются . 2р инверсными по отношению к первым.

Кроме того, сигнал с выхода соответствую-. шего одновибра тора из группы 3 поступает на логический элемент ИЛИ для опеределения значения младшего разряда преобра 25 зуемого напряжения в» -ом канале. .Изменение выхода логического элемента

ИЛИ приводит к запуску одновибратора

14, сигнал с первого выхода которого закрывает ключ S, .тем самым исключая 3р прохождение импульсов с генератора 4 до окончания определения значения млад-. шего разряда преобразуемого напряжения, Сигнал со второго выхода одновибратора 14 разрешает поступление эталонного нмря5 жения с шины 18 через ключ 6 на вычитаюшее устройство 12. Выходное напражение 0 @» = U ц - Q с вычигакнцего устройства

12 поступает на соотвегствуюшие входы блоков 1 сравнения. Если 08 ъ 0 то это 4р значит, что измеряемое напряжение.0, <5 и его цифровой эквивалент равен нулю.

Второй инверсный выход блока сравнения

99 4 записывает в младший разряд выходного регистра, "0". Если О и 0 ro Ь +

2 Ь и выходы i -го блока сравне ния меняют свое значение, в результате чего в младший разряд выходного регистра записывается «1». После этого последовательно заканчивают свою работу сработавшие одновибраторы группы 3 и одиовибратор 14. Такт преобразования заканчивается reM, что на выходе вычитаюшего устрс йсгва 12 восстанавливается напряжение

Ор » = 0о, ключ 5 разрешает прохождение импульсов с генератора 4 — j -й выходной регистр блокируется or повторной переза-. писи до окончания цикла преобразования., На этом нулевой. такт преобразования заканчивается. В j -м такте преобразования содержимое счетчика равно числу » в старших разрядах выходных регистров может быть записано число 2 j а выходное напряжение HAH Оо, = (2» +2) Ь

Определение младШего разряда цифрового эквивалента преобразуемого напряжения происходит аналогично нулевому такту. По окончании последнего такта преобразования все выходные регистры заблокированы, счетчик заполнен максимально и очередной импульс с генератора 4 вызывег его переполнение и появление на шине

17 сигнала разрешения считывания выходных регистров ЭВМ. При этом обнуляется счетчик 7, запускает одновибратор 8, запрешаюши-й. прохождение импульсов в счетчик reseparopa. По отрицательному срезу сигнала с одновибратора 8 обнуляю ся группа триггеров 2, выходные регистры

11 и начинается следукзций цикл преобразования. Длительность выходного сигнала одновибратора s основном определяется временем считывания в ЭВМ содержимого выходных регистров.

Использование счетчика и ЦАП,повышает быстр oneйствие предлагаемor о устройства.

1040599

Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж.-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6947/58

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Куэнецов

Редактор Н. Гришанова Техред ИХайду Корректор И. Ватрушкина