Аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к преобразователям информации. Целью изобретения является повьшение технологической надежности за счет однородности структуры. В устройство, содержащее делитель 8 напряжения, группу компараторов 3, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, резистор 6, введены два многостабильных элемента 1,5, резистор 2, группа элементов И-НЕ 10, шины 11 кода поля Галуа. Устройство может быть использовано для преобразования аналогового напряжения в последовательный код поля Галуа. 1 табл., 2 ил. tfi (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) А1 д1) 4 H 03 М 1/38

ВСЕ(r;"),"И 3 Я

l3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4131322/24-24 (22) 03.06.86 (46) 07.02.88. Бюл. )) 5 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Я.Н. Николайчук (53) 681.325(088.8) (56) Управляющие вычислительные машины в АСУ технологическими процессами./Под ред. Харрисона.-M.: 11ир, 1975, т. 1, с. 291, фиг. 3.79.

Заявка ЕПВ )) 77470, кл . Н 03 К 13/175, 1983. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к преобразователям информации.

Целью изобретения является повышение технологической надежности за счет однородности структуры. В устройство, содержащее делитель 8 напряжения, группу компараторов 3, группу элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 9, резистор 6, введены два многостабильных элемента

1,5, резистор 2, группа элементов

И-НЕ 10, шины 11 кода поля Галуа.

Устройство может быть использовано для преобразования аналогового напряжения в последовательный код поля

Галуа. 1 табл., 2 ил.

1372621

Изобретение отчосится к автоматике и вычислительной технике, а именно к преобразователям информации, и может быть использовано для преобразо5 вания аналогового напряжения в последовательный код поля Галуа.

Цель изобретения — повышение технологической надежности за счет однородности структуры. 10

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит первый многостабильный элемент 1 токоогра- 15 ничивающий элемент 2, выполненный на резисторе, группу компараторов 3, шину 4 опорного напряжения, второй многостабильный элемент 5, элемент

6 нагрузки, выполненный на резисторе, 20 тактовую шину 7, делитель 8 напряжения, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

9, группу элементов И-HE 10, шину ll кода поля Галуа.

На фиг. 2а представлена последова- 25 тельность импульсов, подаваемая на тактовые вход 7 устройства, на фиг. 2h, g — графики изменения выходных напряжений многостабильных элементов 1 и 5.

Преобразователь работает следуюI щим образом.

Преобразуемое напряжение U „ подается на шину входного сигнала. На шину 11 постоянно подан инвертирован- 35 ный код поля Галуа. В начале цикла работы преобразователя многостабильные элементы 1 и 5 находятся в исходном состоянии, что соответствует подаче потенциала U, -о0,, равного 40 ь

U « 0, где 5 U=n 0 и Ь0=0макс

U „ - предельное значение входного напряжения; Ъ U - шаг квантования входного напряжения по уровню, на первый вход делителя 8 напряжения, 45 подключенного к выходу первого многостабильного элемента 1 и подаче нулевого потенциала на второй вход делителя 8, подключенного к выходу второго многостабильного элемента 5. В компараторах происходит сравнение входного напряжения U и опорных напряжений, снимаемых с выходов делителя 8. При этом в зависимости от значения входного напряжения U » на выходах пропорционального числа компараторов 3, начиная с первого до некоторого К-ro, формируется сигнал

"1", а на выходах остальных компарато— ров формируется сигнал "0", что соответствует формированию на выходах компараторов 3 параллельного унитарного кода измеренного значения. На выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ формируется позиционный код значения

U», что соответствует сигналу 1 на выходе К-ro элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ KIH

9 и сигналу "0" на выходах всех других элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9. Полученный код подается на первые входы элементов И-НЕ, что соответствует подаче сигнала "1" на первый вход

К-го элемента И-НЕ. Выходы всех элементов И-НЕ с открытым коллектором объединены между собой. Поэтому на выходе преобразователя будет сформирован начальный элемент (бит) р-разрядного кода поля Галуа.

Цикл формирования р-разрядного последовательного кода поля Галуа, однозначно представляющего измеренное значение входного напряжения U происходит в устройстве эа р тактов.

Для считывания информации на тактовый вход устройства 7 подается р импульсов. При этом на выходах многостабильных элементов происходит синхронное ступенчатое увеличение потенциалов.

В результате ступенчатого увеличения опорных напряжений на выходах делителя 8 и их сравнения с входным напряжением U„ в компараторах последние последовательно срабатывают, формируя на выходе сигнал "0, начиная с К-го до (К-р)-го. Это приводит к последовательному считыванию информации шины 11 кода Галуа и ее выдаче на выходе устройства.

В таблице приведен пример преобразования информации в устройстве при и = 16 О» = 7 и 0х= 13

При реализации устройства для кода Галуа длины N = 2 как видно из

P таблицы, в верхней части имеется р нулевых значений. Это позволяет реализовать преобразователь с использованием N-p каналов, что дополнительно уменьшает число наиболее прецизионных элементов устройства (компараторов) и повышает его надежность.

Например, при N = 16 предлагаемый преобразователь содержит 12 идентичных каналов с компараторами, что приводит к дополнительному уменьшению числа элементов по сравнению с известным устройством на 257, уменьшению

1372621

Коды на входах элементов И-HE

Коды поля

Галуа

Коды на выходе преобразователя

U 7

О„= 13

U„2

U„13 на вхо- на вы де ходе

1011,0

ТЗ

0

0

1010

"баритов и энергопотребления и повышению надежности.

Таким образом, предлагаемый преобразователь характеризуется лучшими техническими параметрами по сравнению с известным устройством имеет ре гулярную структуру, что упрощает его микросхемную реализацию, дополнительно обеспечивает дистанционную передачу в реальном масштабе времени по каналам связи. формул а изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий делитель напряжения, группу из И (где И вЂ” число уровней квантования напряжения) элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, группу из и компара-20 торов, первые входы которых объединены и являются входной шиной, а вторые входы подключены к соответствующим выходам делителя напряжения, выходы компараторов соединены с первыми25 входами соответствующих элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и, кроме первого, с вторыми входами последующих элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы явля- 30 ется шиной единичного потенциала, отличающийся тем, что, Канал Коды на выходах компараторов с целью повышечия технологической надежности за счет однородности структуры, в него введены первый и второй многостабильные элементы, элемент нагрузки, выполненный на первом резисторе, токоограничивающий элемент, выполненный на втором резисторе, и группа из и элементов И-НЕ, выходы которых объединены и являются выходной шиной, первые входы подключены к выходам соответствующих элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, а вторые входы являются соответствующими шинами кода поля Галуа, первый потенциальный вход первого многостабильного элемента является шиной опорного напряжения,выход соединен с первым входом делителя напряжения, а второй потенциальный вход через второй резистор подключен к первому потенциальному входу второго мнбгостабильного элемента, выход которого соединен с вторым входом делителя напряжения, второй потенциальный вход является шиной нулевого потенциала, а тактовый вход объединен с тактовым входом первого многостабильного элемента и является тактовой шиной, первый и второй выводы первого резистора являются соответственно входной шиной и шиной нулевого потенциала.

1372621

Продолжение таблицы

Ходы на выходе преобразователя

Ходы поля

Галуа

Коды на входах элеиентов И-HE

Камал Коды на выходах хон араторов

U» 2 U» 13 на вхо- на де ход

U» < <13 и 7

IV !

Составитель Ю. Спиридонов

Редактор Н. Рогулич Техред И.Попович Корректор В. Гирняк

Заказ 500/56

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ 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