Устройство преобразования напряжение-код

 

Изобретение относится к радиоэлектронике , измерительной технике. В устройство, содержащее преобразователь 1 код-напряжение, выполненный на делителях напряжения 2, 3, каждый из которых состоит из обратимого инвертора 4 с конденсаторами связи 5, ключей 6, преобразователь напряжения в код 10, запоминающее устройство 11, усилитель разностного сигнала 12, введены два коьшаратора 7, 8 и элемент И 9. Это позволяет повысить быстродействие преобразования, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. к/2 . О-1- ю Pue.J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (д1) 4 Н 03 M 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° л

° Ю

° а

Фиа1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3743343/24 24 (22) 23 .05. 84 (46) 23.09.87. Бюл. ¹ 35 (71) Кировский политехнический ин— ститут (72) 10 ° Н.Грехов и Н.M.Êàëèíèí (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 5i4433, кл. В 03 К 1/14, 1974.

Преобразование информации в аналого-цифровых вычислительных устройствах и системах. /Под ред. Г.M.Ïåòрова, с. 260-261, рис. 102. (54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИŠ— КОД (57) Изобретение относится к радиоэлектронике, измерительной технике.

В устройство, содержащее преобразователь 1 код-напряжение, выполненный на делителях напряжения 2, 3, каждый из которых состоит из обратимого инвертора 4 с конденсаторами связи 5, ключей 6, преобразователь напряжения в код 10, запоминающее устройство 11, усилитель разностного сигнала 12, введены два компаратора 7, 8 и элемент

И 9. Это позволяет повысить быстродействие преобразования ° 1 з.п. ф — лы, 2 ил.

1 3 .1989 I

Зб

Из об1> ет n!«! o n . Boc!.! < B K ради>оэ>!e 1 — тропике, измерительной технике u Bbi числительной технике.

Цель изобретения — повьппение. бы> стродсйствия преобразования.

IIa фиг . I изображена схема устройс.тва, на фиг . 2 — схема обратимого инвертора, Устройство содержит преобразова- 10

->ель 1 код — напря>кение, в >пополненный на целителях 2 и 3 напряжения, .каждый иэ которых состоит из обратимых инверторов 4 с конденс.аторами 5 связей, ключей б для получения соответствую- 15 щих напря>кений в зависимости от кодов, подаваемых на кодовые входы преобразователя 1 код — напряжение„ ком— па1хаторы 7 и 8, элемен" И 9, преобразоьатель 10 напряжения в код, запал- 20 няющее устройство 11, усилитель 12 разностного сигнала.

С помощью двух нижних обратимых инверторов делителя 3 напряжения и

„.,ополнительных третьих ключей форми- 28 руются горогогые уровни на компараторь1 7 и 8.

Когда одна из этих троек ключей

1l 11 нс .ходится B состоянии Включено > oc

11 11 тя>льные — в состоянии Выключено . 3Q

При порядке подсоединения аналоговых входов и выходов этих ключей (фиг.1) видно. что на аналоговом входе и выхо - де среднего ключа B какой-то сработавшей тройке ключей напряжение равно

Bели:ине U„ ÿBBëo!-oBoãо представления., г>оступившего на преобразователь

1 код -- напряжение кода. Напряжение на аналоговом выхоце верхнего сработавшего клича этой тройки больше величины указанного напря>кения U» на срецием к.по 1е этой тройки на величину напряже".èÿ 4 U» (шага квантования) на зажимах Одного инвертора последнего аналогoBo> делителя, т.е. равно велич т1>" е U, +

Напряжение на аналоговом выходе нюкнего сработавшего ключа этой тройки меньше .-.а такую же величину, т.е.

pHBHO U» >х U».

Обратимый инвертор (фиг.2) состоит из накопительного конденсатора 13 и прецизионных аналоговых ключей, например полевьг транзисторов 14 и 15, управляемых последовательностью прямоугольных импульсов частоты f,. Причем последовательность импульсов, подава-" емая на зажим 16 относительно общего

О провода. повернута на 180 относительно последовательности импульсов, подаваемой на другой зажим 17. Этим постигается поочередное открывание и закрывание ключей 1 и 15. В один полунериод частоты f. транзистор 14 закрыт, а транзистор 15 открыт. В.другой полупериод частоты fö транзистор

14 открыт, а транзистор 15 закрыт.

На входные зажимы обратимого ин" вертора подается напряжение постоянного тока. Параллельно входным зажимам обратимого инвертора установлен накопительный конденсатор 13, отфильтровывающий нежелательные.составляющие переменного тока в составе входного напряжения постоянного тока.

Поскольку конденсаторами 5 связи выравниваются по амплитуде импульсы на импульсных выходах всех инверторов делителя, то в силу обратимости инверторов гыравниваются и напряжения накопительных конденсаторов всех инверторов делителя, и постоянное входное напряжение делителя оказывается поделенным на строго равные доли.

Устройство работаег следующим образом.

Поступающее на вход напряжение U через усилитель 12 раэностного сигна" ла преобразуется грубым преобразователем 10 в код и записывается в запоминающее устройство 11, а затем преобразуется в напряжение U» с помощью преобразователя 1 код — напряжение, выход которого соединен с другим входом усилителя 12 разностного сигнала.

Поскольку ошибка преобразования преобразователя 1 код — напряжение, представляет достаточно малую вели— чину, в конечном итоге получится ре-. зультат, соответствующий достаточно малой разности между напряжением U„ и напряжением П, т.е. достаточно точное цифровое представление величины Uõ.

Когда эта разность Ux-U» окажется достаточно малой, компараторы 7 и 8 с элементом И 9 сформируют на вход запрета запоминающего устройства 11 сигнал, разрывающий связи запоминающего устройства с преобразователем 10 напряжение — код, а значит, и цепь обратной связи, участвовавшую в процессе получения требовавшегося цифрового значения уравновешивающего кода, т.е. прекратится процесс набора кода в устройстве до наступления мо13 19891

50 мента нового значительного расхождения между величинами U è V и нового цикла преобразования. Это обеспечивает непрерывное слежение эа изменениями во входном сигнале U„.

Фо рм ул а из о бр е т е н и я

1. Устройство преобразования напряжение — код, содержащее усилитель раэностного сигнала, первый вход которого является входной шиной, второй вход подключен к выходу преобразователя код — напряжение, а выход соединен с входом преобразователя напряжения в код, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами зaïîìèíàþùåão устройства, вы— ходы которого подключены к соответствующим входам первой и второй групп входов преобразователя код — напряжение, отличающее с я тем, что, с целью повышения быстродействия преобразования, в него введены два компаратора и элемент И, входы которого соединены с выходами первого и второго компараторов, а выход подклю— чен к входу- запрета запоминающего устройства, причем инвертирующий вход первого компаратора и неинвертирующий вход второго компаратора являются входной шиной, а неинвертирующий вход первого компаратора и инвертирующий вход второго компаратора подключены к первому и второму дополнительным выходам преобразователя код — напряжение соответственно.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что преобразователь код — напряжение выполнен на ключах первой и второй групп, дополнительных ключах и двух делителях напряжения, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных обратимых ин— верторах, дополнительные входы каждого из которых соединены с первыми выводами конденсаторов связи, вторые выводы которых объединены, причем вхо ды первого делителя напряжения являются опорной шиной преобразователя, а каждый выход соединен с информационными входами двух соответствующих ключей пс рвс и группы, информационнк: входы первого и второго дополнитеllk ных ключей соединены соответственно с первым и вторым входами первого делителя напряжения, второй вход ко торого подключен к обшей шине, выходы первых ключей первой группы и второго дополнительного ключа объединены и подключены к первому входу второго делителя напряжения, второй вход которого соединен с выходами вторых ключей первой группы и первого дополнительного ключа, управляющие входы соответствующих ключей первой группы и первого и второго дополнительных ключей соответственно попарно объединены и являются первой группой входов преобразователя, а каждый выход второго делителя напряжения, кроме выхода, соответствующего наименьшему напряжению, соединен с информационными входами соответствующих двух ключей второй группы, выход, соответствующий наименьшему напряжению, соединен с информационными входами соответствующих трех ключей второй группы, второй вход второго делителя напряжения объединен с информационным входом третьего дополнительного ключа, первый вход объединен с информационными входами четвертого и пятого дополнительных ключей, третий вход второго делителя напряжения подключен к информационному входу шестого дополнительного ключа, выходы первых ключей второй группы и выход четвертого дополнительного ключа объединены и являются выходом преобразователя, выходы вторых ключей второй группы и третьего дополнительного ключа объединены и.являются первым дополнительным выходом преобразователя, выход третьего ключа второй группы и пятого и шестого дополнительных ключей объединены и являются вторым дополнительным выходом преобразователя, а управляющие входы соответствующих ключей второй группы и третьего, четвертого, пятого и шестого дополнительных ключей соответственно по три объединены и являются второй группой входов преобразователя.

1339891

Составитель В.Махнанов

Техред Л.Сердакова

Корректор Е.Рошко

Редактор Л.Гратилло

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4245/55

Производственно-полиграфическое предприятие, r . Ужгород. ул. Проектная, 4