Аналого-цифровой преобразователь

 

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий источник входного сигнала, выход которого соединен с первым входом устройства выборки входного сигнала, выход которого соединен с первым входом первого из 2п-1 последовательно соединенных устройств задержки и запоминания сигнала, где h - число единичных разрядов; вторые выходы нечетных устройств задержки и запоминания сигнала соединены с первыми входами п устройств выборки выходного кода, вторые входы которых соединены со вторыми входами нечетных устройств задержки и запоминания сигнала и первой шиНой тактовых импульсо .в, а выход первого устройства выборки выходного кода соединен с входом первого регистра сдвига, выход которого соединен с первой выходной шиной, вторые входы устройства выборки входного сигнала и четных устройств задержки и запоминания сигнала соединены со второй шиной тактовьлх импульсов, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью S ньшения периода квантования аналогот цифрового преобразователя, введены ti-2 регистров сдвига, входы которых соединены с выходами устройств выборки выходного кода,, а выходы с соответствующими п-2 выходными шиа и ами,-

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYSJlHH

3(Я) Н 03 К 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2923342/18-21 (22) 12.05.80 (46) 15.09.83. Бюл.. В 34

;(72) A.Â. Андреева, П,П. Бибяев, A.Ф. Пугачев и О.Г. Сморыго (71) Проектно-технологический и научно-исследователЬский, институт

Научно-производственного объединения "Темп" (53) 681.325(088.8) (56) 1. Hok Т.D., Saioma С.А.

YAchge-transfezdeviceell "Solid

state Elektronics", 1974, рр. 1147-.

1154 (прототип). (54)(57) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗО-.

ВАТЕЛЬ, содержащий источник вход- ного сигнала, выход которого соеди:— нен с первым входом устройства вы.борки входного сигнала, выход ко-,. торого соединен с первым входом первого из 2п-1 последовательно соеди-: ненных устройств задержки и запоми--" нания сигнала, где h — число еди- ... ничных разрядов; вторые выходы нечетÄÄSUÄÄ 1042174 А ных устройств задержки И запоминания сигнала соединены с первыми входами п устройств выборки выходного кода, вторые входы которых соединены со вторыми входами нечетных устройств задержки н запоминания сигнала и первой шиной тактовых импульсов, а выход первого устройства выборки выходного кода соединен с входом первого регистра сдвига, выход которого соединен с первой выходной шиной, вторые входы устройства выборки входного сигнала и четных устройств задержки и запоминания сигнала соединены со второй шиной тактовых импульсов,:о т л и ч а ю шийся тем,. что, с целью указ- ®

1 ньшения периода квантования аналого-. цифрового преобразователя, введены и-2 регистров сдвига, входы которых соединены с выходами .устройств выборки выходного кода,.а выходы— с соответствующими и -2 выходными ши- нами.

104 2174

65

Изобретение относится к устрой—

i: THëì импульсной техники и предна значено для использования в цифровых измерительных приборах, устройствах автоматического управления, в системах сбора и обработки данных.

Известен аналого-цифровой преобразователь последовательного счета на основе приборов с зарядовой связью, содержащий источник входного сигнала, выход которого соединен с первым входом устройства выборки входного сигнала, 2п-,1 устройств задержки и запоминания сигнала, где и — число двоичных разрядов преобразователя, все устройства задержки и запоминания сигнала, кроме 2п-1-ro, имеют по два входа и два выхода, 2п-1-ое устройство задержки и запоминания сигнала имеет два входа и один выход, первый выход каждого устройства задержки и запоминания сигнала соединен с первым входом последующего устройства задержки и запоминания сигнала, выход устройства ныборки входного сигнала соединен с первым входом первого устройства задержки и запоминания сигнала, выход 2h 1-ro устройства задержки и запоминания сигнала и вторые выходы остальных устройстн задержки и запоминания сигнала соединены с первыми входами

2п-1 устройств выборки выходного кода, вторые входы устройства выборки входного сигнала и устройств ныбОрки выходного кода подсоединены к первой шине тактоных импульсов питания, вторые входы устройств задержки и запоминания сигнала соединены со второй шиной тактовых импульсов питания (1 ).

Недостатком данного аналого-цифрового преобразователя является большой период квантования входного сигнала, что существенно снижает его быстродействие.

Цель изобретения — уменьшение периода квантования аналого-цифрового преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник входного сигнала, выход которого соединен с первым входом устройства выборки входного сигнала, выход которого соединен с первым входом первого иэ 2п-1 последовательно соединенных устройств задержки и запоминания сигнала, где h — число единичных разрядов, вторые выходы нечетных устройств задержки и запоминания соединены с первыми входами и устройств выборки выходного кода, вторые входы которых соединены с вторыми входами нечет.ных устройств задержки и запомина ния сигнала и первой шиной такто5

55 вых импульсов, а выход первого устройства выборки выходного кода соединен с входом йервого регистра сдвига, выход которого соединен с первой выходной шиной, вторые входы устройства выборки входного сигнала и четных устройств задержки и запоминания сигнала соединены с второй шиной тактовых импульсов, введены и -2 регистров сдвига, входы которых соединены с выходами устройств выборки выходного кода, а выходы — с соответствующими n -2 выходными шинами.

На фиг. 1 представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы тактовых импульсов.

Преобразователь содержит источник

1 входного сигнала, устройство 2 ныборки входного сигнала, устройства 3 — 7 задержки и запоминания сигналов, устройство 8 — 10 выборки выходного кода, выходную шину 11 устройства выборки выходного кода, регистры 12 и 13 сдвига, выходные шины 14 и 15 регистров сдвига, шины 16 и 17 тактовых импульсов питания.

На фиг. 2 показаны временные диаграммы тактовых импульсов питания

Ф„и Ф2 (a, б), напряжениями „на вйходе источника входного сйгнала (в) напряжения()„ „ на выходе устройства выборки входного сигнала (ъ) напряжения С на втором выходе первого устройства задержки и запоминания сигнала (д), напряжения на выходе первого устройства выборки . выходного кода (е), напряжение 0-) на выходе последнего устройства задержки и запоминания сигнала (ж), напряжение О„ на выходе последнего устройства вйборки выходного кода (э).

Выход источника 1 входного сигнала, соединен с первым входом устройства 2 выборки входного сигнала, последовательно соединенные устройства 3 — 7 задержки и запоминания сигналила, причем устройства

4 и б подсоединены между 3 и 5 и 5

7 соответственно, устройства 8 — 10 выборки выходного кода, имеющего выходную шину 11, регистры 12 и 13 сдвига, имеющие выходные шины 14 и 15, шины 16 и 17 тактовых импульсов питания. Вторые входы ° устрой- . ства 4 и б задержки и запоминания сигнала и устройства 2 выборки выходного сигнала подсоединены к шине 16 тактовых импульсов питания, вторые входы устройства 3, 5 и 7 задержки и запоминания сигнала и устройств 8 — 10 выборки выходного кода подсоединены к шине 17 тактовых импульсов питания, выходы устройств 8 и 9 выборки выходного кода соединены с входами регистров 1042174

12 и 13 сдвига соответственно, вторые выходы устройств 3, 5 и 7 задержки и запоминания соединены с входами устройств 8 — 10 выборки выходного кода, соответственно.

Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.

На шину 16 подается напряжение тактовых импульсов питания фазы (фиг. 2,а), а на шину 17 — фазы Ф2 (фиг. 2,b). устройство 8 выборки выходного кода имеет пороговое на- пряжение М„др ф, равное 1/40sx устройство 9 выборки выходного кода — 1/20sx„,,„,,устройство 10 выборки выходного кода — 3/40вх макс! где О,„ м„„ - максимальное напряже.ние входного сигнала. В начальный момент времени Ф=О устройство 2 выборки входного сигнала осуществляет квантование по времени входно.— го сигнала Овх подаваемого с выхода источника 1 входного сигнала (фиг.2 в,ъ). В момент времени С = Т/2, где Т вЂ” период тактовых импульсов питания, сигнал с выхода устройства

2 выборки входного сигнала02(0)=0в„(0) поступает на вход устройства 3 задержки и запоминания, с выхода которого сигнал О (Т/2) = Usx (О), поступает на вход устройства 8 выборки вы-. ходного кода (фиг. 2,8). В зависимости от величины преобразуемого сигнала U3 на выходе устройства 8 выборки выходного кода поянляется логический сигнал а равный:

О 03(2 0sx макс а„(т/Z) =

1102 i2 Usxмо

Ра фиг. 2д для Ф,=ТР а., =О, так как

U3(Tl2)(2 ".ОНх „„с. Логический сигнал

O вводится в регистр 12 сдвига, на выходе 14 которого он появляется в момент времени 1=2 Т . В момент времени С=Т осуществляется, новая выборка входного сигнала U>(T)+ О В„(Т).

Сигнал с выхода устройства 3 задержки и запоминания, равный Овх(Щ поступает на вход устройства 4 задержки и запоминания сигнала. В момент времени 1= 12 Т с ныходов устройства

3 и 5 задержки и запоминания сигнала на входы устройства 8 и 9 выборки выходного кода поступают- сигалы и3 2Т = в„Т и 0>(f> — в„(0) соответственно, с выходов которых логические сигналы ц„(1 — "Т) и a2(<>r) вводятся в регистры 12 и 13 сдвига, 2 г г которые осуществляют задержку логи10 ческих сигналов на время равное 2 и 1 1/2, соответственно. В момент нремени С = 2 1/2 с выходов устФ ройств 3, 5 и 7 задержки и запоминания сигналов на нходы устройств

15 8 — 10 выборки выходного кода поступают сигналы U2-(." 2- T) =LI gx(2T); ч (т)т)тu «„(òl « U,(2 — т)=и (о, ««ответственнб (фиг . 2) . С Bblxojlos

14 и 15 регистров 12 и 13 сдвига и с выхода 11 устройства 10 выборки выходного йода (фиг. 2 3) в момент времени = 2-T снимается паралле1

2 льный единичный код a„a a, соответствующей выборке входного сигнала в момент времени С = О. Для фиг.2 имеет а„с 2 С = 0,0,0 для Usx(0)

cl„al2cl = 1,1,0 для Vsx(T) H а„с

1, 1, 1 для 0нх (2Т), Таким образом, в аналого-цифровом преобразователе время преобраэонания Тп одной. выборки входного сигнала 0>< (Ф) равно T„p=(2n-2 г Т а период квантования Т„ входного сигнала равен периоду тактовых им35 пульсон питания Тк — T, т.е. на входе преобразователя новая выборка входного аналогового сигнала осуществляется каждый тактовый период. уменьшение периода квантования

40 входного сигнала у предлагаемого аналого-цифрового преобразонателя достигается путем одновременной обработки в аналого-цифровом преобраэователе 2Й-1 временных выборок

45 входного сигнала, вследствие. чего повышается быстродействие преобразования.

1042174 ф

hi/ g д

ХТ ЬТ

3)

Фив. Z

Редактор Н. Воловик Техред Ж. Кастелевич Корректор A

Заказ 7147/57 Тирам 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеиий и открытий

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

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