Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике, автоматике и может быть использовано в цифровых вольтметрах, в информационно-измерительных и управляющих комплексах , устройствах автоматики и телемеханики . Цель изобретения - повышение точности преобразования путем уменьшения температурной и временной нестабильностей устройства. Преобразователь содержит ключи, подключающие к входу управляемого источника тока измеряемое или эталонное напряжения, ключи, управляемый источник тока, конденсатор, связанный одним выводом с первым входом компаратора, выход которого подключен к входам блока управления и преобразователя временного интервала в код, и генератор образцовой частоты. Новым в преобразователе является введение двух дополнительных ключей 8 и 9, поочередно соединяющих второй вход компаратора с шиной питания и с выводом конденсатора , не связанным с первым входом компаратора. 1 ил. i СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А( (19) (11) (51) 4 Н 03 M 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К A BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3873070/24-24 (22) 22.03.85 (46) 23.08.87. Бюл. 1(31 (72) P. В. Галиев (53) 681.325 (088.8) (56) Балакай В.Г. и др. Интегральные схемы АЦП и ЦАП. 1978, с. 62-63, рис. 1 — 19.

Авторское свидетельство СССР

1(773912, кл. Н 03 М 1/50, 1979. (54) ИНТЕГРИРУ10ЩИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике, автоматике и может быть использовано в цифровых вольтметрах, в информационно-измерительных и управляющих комплексах, устройствах автоматики и телемеханики. Цель изобретения — повышение точности преобразования путем уменьшения температурной и временной нестабильностей устройства. Преобразователь содержит ключи, подключающие к входу управляемого источника тока измеряемое или эталонное напряжения, ключи, управляемый источник тока, конденсатор, связанный одним выводом с первым входом компаратора, выход которого подключен к входам блока управления и преобразователя временного интервала в код, и генератор образцовой частоты. Новым в преобразователе является введение двух дополнительных ключей 8 и 9, поочередно соединяющих второй вход компаратора ф с шиной питания и с выводом конденсатора, не связанным с первым входом компаратора. 1 ил.

С:

1332535

55

Изобретение относится к измерИтельной и вычислительной технике, а именно к аналого-цифровому преобразован»ю информации.

Целью изобретения является повьппение точности преобразования.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит источник эталонного напряжения, ключи 29, управляемый источник 10 тока, конденсатор 11, компаратор 12, блок управления 13, преобразователь !4 интервала времени в код и генератор 15

Обpаэllоl3ОЙ чдстAты. !!реобраэователь работает следующим образом.

Блок 13 управления вырабатывает управляющие сигналы, одновременно открываиг!ие ключи 2, 4, 6 и 8 или 3, 5, 7 и 9. В течение первого такта интегрирован»я эа определенный промежуток времен» к входу управляемого источника тока подкл >чается измеряемое напряже »е U„, происходит заряд конденсатора 1! током !», пропорциональ»ым напряжении U» через открытые к.>п»чп 4 и 6. В это время входы компарлтора 12 закороче»ы через открытые ключи 6 и 8. Напряженhe, до которого эа1,чднтся конденсатор 11, прямо про»ори»о»аль»о величине тока заряда и, следовательно, входному напряжен»н> U „.

Во время второго такта интегриро на»ия ключи 2, 4, 6 и 8 размыкаются, замыкаются ключи 3, 5, 7 и 9 и к вхо— ду управляемого источника 10 тока подключается эталонное напряжение U, источника 1. Происходит разряд током

1 постоянным по величине и пропор» циональным У,. Входы компаратора оказываются подключенными непосредственно к выводам конденсатора 11 через открытый ключ 9.

Вследствие высокого входного сопротивления компаратора через открыткп ключ 9 J îl, практически не течет, на нем не создается падение напряже>и»>, которое, скла, ывлясь с напряже»»ем на конденсаторе !1, прилагается к входу ком»арлl»>p», внося существеннук> погреш»ость в его работу.

Таким образом, в предлагаемой схеме »а вход ксмпаратора подается тольJ l, нл;!>яжс »ие на конденсаторе 11, в >о вр.мы как в известных схемах на вхо> е компаратора присутствует сумма

30 двух напряжений — на конденсаторе и падение напряжения на замкнутом ключе от протекающего через него тока разряда, последнее является существ>енным дестабилизирующим фактором, поскольку при постоянном разрядном ток:е сопротивление открытого ключа существенно зависит от времени и температуры окружающей среды.

Второй такт интегрирования (опорного сигнала) начинается в момент включения ключей 3, 5, 7 и 9 и заканчивается в момент полного разряда конденсатора ll, когда напряжение на его обкладках постепенно уменьшается до 0 и сменяет полярность. В это время

=рабатывает компаратор 12, свидетель=твуя об окончани» второго такта, и яа его выходе формируется интервал времени „, длительность которого пропорциональна величине входного сигнала U„.

В преобразователе 14 интервала времени в код происходит заполнение интервала с„ импульсами образцовой частоты f которые подсчитываются с> счетчиком числа импульсов. На выход преобразователя выдается цифровой код М„, соопветствуищий входному измеряемому напряжении

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник эталонного напряжения, выход которого через первый ключ соединен с входом управляемого источника тока, второй ключ-информационный, вход которого является входной шиной, а выход подключен к входу управляемого источника тока, выход которого соединен с информационными входами третьего и четвертого ключей, выходы которых подключены соответственно к информационным входам пятого и шестого ключей и к выводам накопительного элемента, выполненного в виде конденсатора, выходы пятого и шестого ключей подключены к шине питания, выход третьего ключа соединен с первым входом компаратора, выход которого подключен к информационному входу преобразователя интервала времени в код и первому входу блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, а второй выход блока управления подключен к управляющим входам четвертого и пя1332535

Составитель Н. Козлов

Техред Л.Сердюкова

Корректор Л.Пилипенко

Редактор И.Шулла

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3848/55,Производственно-полиграфическое предприятие, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4 того ключей, выход преобразователя интервала времени в код является выходной шиной, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены седьмой и восьмой ключи и генератор образцовой частоты, выход которого подключен к второму входу блока управления и тактовому входу преобразо- 10 вателя интервала времени в код, управляющий вход седьмого ключа объединен с управляющими входами первого, третьего ишестого ключей,а управляющий вход восьмогоключа объединен с управляющими входами второго и пятого ключей, информационный вход седьмого ключа соединен с выходом четвертого ключа, выход соединен с информационным входом восьмого ключа и подключен к второму входу компаратора, а выход восьмого ключа соединен с шиной.