Аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к вычислительной и цифровой измерительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые. Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности преобразования разнополярных напряжений. Аналого-цифровой преобразователь содержит блок сравнения, выполненный на входном устройстве и элементе сравнения токов, преобразователь кодток, регистр сдвига, блок элементов ИЛИ, регистр последовательного приближения, блок задержки, генератор импульсов, блок запрета импульсов, источник тока знакового разряда преобразователя код-ток. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9! (!!) (51) 5 Н 03 М 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4371719/24-24 (22) 11.12.87 (46) 15.03,90. Бюл. К - 10 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Модуль" Винницкого политехнического института (72) А.П.Стахов, В.И.Моисеев, В.Я.Стейская и И.П.Власюк (53) 681.325 (088.8) (56) Балакай В.Г. и др. Интегральные схемы АЦП и ЦАП 1978, с.45, рис.1-13 Авторское свидетельство СССР

Р 1179533, кл. Н 03 М 1/26, 1984 ° (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к вычисИзобретение относится к вычислительной и цифровой измерительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые.

Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности преобразования разнополярных напряжений.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема блока запрета импульсов; на фиг. 3 — временная диаграмма его работы.

Аналого-цифровой преобразователь содержит входную шину 1, блок 2 сравнения, выполненный на входном устройстве 3 и элементе 4 сравнения токов, преобразователь 5 код — ток, регистр б сдвига, блок 7 элементов ИЛИ, релительной и цифровой измерительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые. Цель изобретения— расширение области применения за счет возможности преобразования раэнополярных напряжений. Аналого-цифровой преобразователь содержит блок сравнения, выполненный на входном устройстве и элементе сравнения токов, преобразователь код — ток, регистр сдвига, блок элементов ИЛИ, регистр последовательного приближения, блок задержки, генератор импульсов, блок запрета импульсов, источник тока знакового разряда преобразователя код — ток. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. гистр 8 последовательного приближения, блок 9 задержки, генератор 10 импульсов, блок 11 запрета импульсов, источник 12 тока знакового разряда преобразователя 5 код — ток. Блок 11 запрета импульсов содержит первый триггер 13, одновибратор 14, второй триггер .15, элемент И 16.

Устройство работает следующим образом.

На входную шину t устройства поступает аналоговый сигнал Ав . Входное устройство 3 преобразует этот сигнал во входной ток ? 8 поступающий на вход элемента 4 сравнения токов.

На первом такте преобразования входной аналоговой величины А „ в выходной код К,„ по сигналу генератора 10 импульсов устанавливается в

1550620

I = I + I

Я д 2 QUIT

I = I + I к, 6„6Аоп, 25 ние

50 единичное состояние и-ый (старший) разряд регистра 8 последовательного приближения и в регистр 6 сдвига по сигналу блока 11 запрета импульсов записывается кодовая комбинация К,„,.

Через блок 7 элементов ИЛИ кодовые комбинации K„ и K,,с выходов регистра 8 последовательности приближения и регистра 6 сдвига соответственно 10 поступают на входы источника 12 тока знакового разряда преобразователя код — ток и преобразователя 5 код— ток. На вхрд источника 12 тока знакового разряда преобразователя код— ток поступает и-ый разряд кодовой комбинации с выхода регистра 8 последовательного приближения. Токи с выходов преобразователя 5 код — ток и источника 12 тока знакового разряда преобразователя код — ток суммируются и поступают на вход элемента сравнения токов

Сравнение компенсирующего тока I

К1 и входного тока I „производится при помощи элемента 4 сравнения токов, причем выходной сигнал Y. этого блока

l удовлетворяет условию 30

0, если Х „

Y °

19 если Хе ъ Х1, ех К

Если в результате сравнения Y, = 1, то и-ый разряд остается в единичном состоянии, если Y, = О, то и-ый разряд устанавливается в нулевое состояНа втором такте аналу о-цифрового преобразования происходит включение следующего (и-1)-го разряда в регистре 8 последовательного приближения по сигналу генератора 10 импульсов.

Содержимое регистра 6 сдвига остается без изменений. Блок 11 запрета импульсов запрещает поступление синхроимнульса на регистр 6 сдвига, и сдвига содержимого не происходит.

При этом на входе элемента сравнения токов появится ток

В результате сравнения входного

Is и компенсирующего Х „ токов элементом 4 сравнения токов (n-1)-ый разряд либо устанавливается в нулевсе состояние (Y<=0), либо остается в единичном айстоянии (Y =1).

На третьем такте работы устройства происходит включение следующего (и- 2)-го разряда в регистре 8 последовательного приближения. Одновременно в регистре 6 сдвига по сигналу блока 11 запрета импульсов происходит сдвиг содержимого на один разряд вправо. Компенсирующий ток I1,, поз ступающий на элемент 4 сравнения токов равен сумме

Аналогично описанному выполняется сравнение входного Х и компенсирующего I к токов.

Работа устройства на любом j-ом такте происходит аналогично. В регистре 8 последовательного приближения устанавливается в единичное состояние (n-j)-ьй разряд, в регистре 6 сдвига происходит сдвиг содержимого на один разряд вправо. На вход элемента сравнения токов поступает компенсирующий ток I ., кото1 рый сравнивается с входным током Iz„ при помощи элемента 4 сравнения токов. По сигналу Y . элемента сравнения токов (и-j)-ый разряд либо остается в единичном состоянии (Y -1), либо устанавливается в нулевое сос.тояние (Y. 0). Работа устройства заJ канчивается на и-ом такте поразрядного кодирования.

На выходной шине устройства появляется код К „„ являющийся цифровым эквивалентом входного аналогового сигнала A Вх °

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

1. Аналого-цифровой преобразователь,.содержащий блок сравнения, первый вход которого является входной виной, регистр последовательного приближения, выходы которого с первого по (и-2)-й (где п-число разрядов) соединены с первыми входами блока элементов ИЛИ и являются первой группой выходов выходной шины, к вторым входам блока элементов ИЛИ подключены выходы регистра сдвига с первого по (n-3)-й, выходы блока элементов ИЛИ с первого по (и-2)-й подключены к соответствующим входам преобразователя код — ток, выход которого подключен к второму входу

5 15 блока сравнения, выход которого йЪдключен к информационному входу регистра последовательного приближения, генератор импульсов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения преобразования разнополярных напряжений, в него введены блок запрета импульсов, блок задержки и источник тока знакового.разряда, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, и-й и (n-1)-й выходы регистра последовательного приближения соединены соответственно с управляющим входом источника тока знакового разряда и (и-1)-м входом преобразователя код— ток и являются второй группой выходов выходной шины, выход генератора импульсов подключен к входу блока задержки и первому входу блока запрета импульсов, к второму входу которого подключен выход блока задержки, к третьему входу — выход "Конец преобразования" регистра последовательного приближения, который соединен с пер50620 6 вым управляющим входом регистра сдвига, к второму управляющему входу которого подключен выход блока запрета

5 импульсов, вход генератора импульсов является шиной запуска, а выход блока задержки срединен с тактовым sxoдом регистра последовательного приближения.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок запрета импульсов выполнен на первом и втором триггерах, одновибраторе и элементе И, выход которого является выходом блока, первый вход является вторым входом блока, а второй вход соединен с инверсным выходом первого триггера, D-вход которого являет2О ся общей шиной, С-вход объединен с

С-входом второго триггера и является первым входом блока, третьим входом которого является S-вход второго триггера, D-вход которого является общей шиной, а выход через одновибратор подключен к S-входу первого триггера.

1550620

Вых. ГИ

Bblx 539

Ьых. РПП

Вых. mp 13 ВХ 1Р >b

Вих. тр 5 дых бл 17

Составитель В.Махнанов

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Олийнык Корректор N.Êó÷åðÿâàÿ

Заказ 279

Тираж 666

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101