Аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике, а именно к устройствам преобразования непрерывных сигналов. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя за счет его упрощения . Поставленная цель достигается тем, что обеспечивается взаимодействие упругих волн в акустопрозрачной среде путем использования однопериодной конструкции второго входного преобразователя и размещения его между первым входным и выходным преобразователями . 2 ил. со о ел 00 с

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) 8 А1 (50 4 H 03 М 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821128/24-24 (22) 06. 12.84 (46) 30.04.87. Бюл. N - 16 (72) О.А. Финько, С.Н. Хлевной и С.И. Брыгин (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 900436, кл. Н 03 M 1/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 890552, кл. Н 03 И i/12, 1979. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике, а именно к устройствам преобразования непрерывных сигналов.

Цель изобретения — повьппение надежности преобразователя за счет его упрощения. Поставленная цель достигается тем, что обеспечивается взаимодействие упругих волн в акустопрозрачной среде путем использования однопериодной конструкции второго входного преобразователя и размещения его между первым входным и выходным преобразователями. 2 ил.

1307588

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике, а именно к устройствам преобразования непрерывных сигналов.

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя за счет упрощения преобразователя.

На фиг. 1 представлена структур— ная схема аналого-цифрового преобразователя (АЦП); на фиг. 2 — временные 10 диаграммы, иллюстрирующие процесс компенсации волн.

АЦП содержит частично поляризованную пластину 1, выходной преобразователь 2, первый входной преобразова- 1 тель 3, содержащий п параллельных равной длины и соединенных между собой электродов, где и определяется из максимальной величины преобразуемого сигнала Н„м,. и определяется как

Х мс с

n=U /g где d — минимальный шаг мс кь квантования; второй входной преобразователь 4, пересчетное устройство 5, звукопровод 6, которым может служить

25 сама сегнетоэлектрическая пластина или другой акустопрозрачный материал, шину 7 нулевого потенциала, входную шину 8, шину 9 эталонного сигнала, общий электрод 10, а пересчетное устройство выполнено на последовательно соединенных формирователе 11 импульсов и вычитающем счетчике 12 с выходными шинами 13.

Электроды входных преобразователей 3 и 4 и выходного преобразовате- 35 ля 2 в виде участков металлизации расположены »а одной стороне пластины 1, На другую сторону ппастины нанесен общий электрод 10 в виде сплошного участка металлизации, подключенный к шине 7 нулевого потенциала. В исходном состоянии вычитающий счетчик 12 обнулен.

В момент времени, соответствующий началу преобразования, по шинам 8 и 45

9 поступают импульсы-выборки преобразуемого и эталонного сигналов соответственно. Посредством электромеханических входных преобразователей 3 и 4 эти сигналы преобразуются в меха- 50 нические упругие волны. Импульсная характеристика первого входного преобразователя 3 является периодической, а второго преобразователя 4 однопериодной, причем импульсные характеристики этих преобразователей противоположны по фазе, что достигается подачей на входы преобразователей 3 и 4 разнополярных сигналов, Упругие волны,излученные вторым входным преобразователем 4, распространяются в звукопроводе 6 в противоположных направлениях. Упругая волна, распространяющаяся в направлении выходного преобразователя 2, преобразуется им в электрический сигнал.

Под воздействием это- о сигнала формирователь 11 импульсов формирует электрический импульс, уменьшающий содержимое счетчика 12 на единицу, т.е. содержимое счетчика становится равным 1,1...,1 .

Вторая упругая волна, излученная вторым входным преобразователем 4, распространяется в звукопроводе 6 в направлении первого входного преоб- разователя 3. При этом одна из упругих волн, излученная первым входным преобразователем, распространяется в звукопроводе 6 в направлении второго входного преобразователя. Через промежуток времени, определяемый расстоянием между преобразователями 3 и 4 и скоростью распространения волны в звукопроводе 6, взаимодействуют встречные упругие волны, излученные этими преобразователями.

Необходимо отметить, что общая энергия упругой вслны, излученной преобразователем 3, равна энергии на его вход выборки сигнала U = U

Х .Л МС 1 а энергия каждого периода этой упругой волны равна энергии упругойволны, излученной вторым входным преобразователем 4 при подаче на его вход выборки сигнала Н = Ь . к

Благодаря тому что обе упругие волны противоположны по фазе, происходит их вычитание до тех пор, пока не произойдет компенсация упругой волны, излученной преобразователем 4, В предельном случае> когда U> = U>,»„ происходит полная взаимная компенсация встречных упругих волн. В этом случае на вычитающий вход счетчика

12 импульсы не поступают, его содержимое сохраняется и соответствует упругому эквиваленту преобразуемого сигнала Uz. Если U„= О, то на вход счетуика 12 поступает и импульсов и его содержимое уменьшается до /0,0...,0/.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы, позволяющие однозначно судить о процессе компенсации волн.Вре— менная диаграмма соответствует случаю, когда 0 B) U„ 3(BJ, 5 = 1 В, преобразователь 3 в этом случае содержит 3 электрода.

1307588

В момент времени t, соответствующий началу преобразования, на шину

8 подается импульс амплитудой -2В, и на шину 9 — амплитудой +1В. Упругие волны, излученные преобразовате— лями 3 и 4, распространяются в противоположных направлениях.

Обратная волна "Б" в дальнейшем преобразовании не участвует и поглощается, волна "D" преобразованная 10 формирователем 12 в электрический импульс, уменьшает содержимое счетчика 12 на единицу и его содержимое становится равным /11/ . Через промежуток времени t — t определяемый скоростью распространения упругой волны, в звукопроводе 7 происходит встреча волн "А" и "С".

В дальнейшем происходит компенсация волны "С" волной "А", В момент 20 времени t амплитуда волны "C" станоэ вится равной 2-1=1В, а в момент t происходит ее полная компенсация. Таким образом, на выходной преобразователь 2 поступает остаток волны А и н 25 равный одному периоду, который преобразуется формирователем 11 в импульс, который, в свою очередь, уменьшает содержимое счетчика 12 до

/01/ = /2/щ, что соответствует преоб-30 разуемому напряжению U< = 2В.

Формул а и з о б р е т е н и я

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий частично поляризованную сегнетоэлектрическую пластину, на одной стороне которой размещен общий электрод, подключенный к шине нулевого потенциала, а на другой стороне размещены выходной и первый входной преобразователи, выполненные соответственно в виде электрода и одинаковой длины группы электродов, подключенных к шине эталонного сигнала, и параллельных электроду выходного преобразователя, подключенного к входу пересчетного устройства, выходы которого являются выходными шинами, а также второй входной преобразователь в виде электрода подключенного к входной шине и параллельного электроду выходного преобразователя, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя за счет его упрощения, электрод второго входного преобразователя размещен между первым входным и выходным преобразователями, при этом электроды выходного и второго входного преобразователей выполнены одинаковой длины с электродами первого входного преобразователя.

1307588

Составитель В. Солодова

Редактор И, Рыбченко Техред M.Õoäàíè÷

Корректор Л.Пилипенко

Подписное

Заказ 164 1/55 Тираж 902

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4