Устройство для аналого-цифрового преобразователя

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые, а также при цифровой обработке сигналов и, кроме того, для получения цифровой информации о расположении объекта в двумерной системе координат. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности посредством преобразования аналогового сигнала в код с основанием √2 и контроля правильности преобразования. Это достигается тем, что в устройство, содержащее источник 10 опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 4, введены масштабирующие операционные усилители 1, 2, 3, аналого-цифровой преобразователь 5, коммутаторы 7, 8, регистр 9, блок 6 сравнения кодов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ) ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)5 Н 03 M 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ CHHT СССР

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4401411/24-24 (22) 01.04.88 (46) 23.09.90. Бюл. Р 35 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Модуль" Винницкого политехнического института и Винницкий политехнический институт (72) А.П,Стахов, Н.А.Квитка, В.А.Лужецкий, Ю.А.Петросюк и Э.В.Козинцова (53) 681.325(088.8) (56) Гитис Э.И. Аналого-цифровые преобразователи. — M. Энергоиздат, 1981, с.241. рис.6-10.

Аналоговые и цифровые интегральные схемы./Под ред.С.В.Якубовского.—

М.: Радио и связь, 1984, с.366, рис.6.92. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычисли2 тельной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые, а также при цифровой обработке сигналов и, кроме того, для получения цифровой информации о расположении объекта в двумерной системе координат. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности посредством преобразования аналогового сигнала в код с основанием - 2 и контроля правильности преобразования. Это достигается тем, что в устройство, содержащее источник 10 опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 4, введены масштаби" рующие операционные усилители 1,2 и 3, аналого-цифровой преобразователь 5, коммутаторы 7,8, регистр 9, блок 6 сравнения кодов. 1 ил.

1594687

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые, а также для цифро5 вой обработки сигналов, кроме того, для получения цифровой информации о расположении объекта в двухмерной системе координат.

Цель изобретения — расширение функ-10 циональных возможностей посредством преобразования аналогового сигнала. в код с основанием 2 и контроля пра» вильности преобразования.

На чертеже представлена структурная15 схема устройства.

Устройство содержит масштабирующие операционные усилители 1-3, аналогоцифровые преобразователи (АЦП) 4 и 5 параллельного преобразования, блок 6 сравнения кодов, коммутаторы 7 и 8. регистр 9, источник 10 опорного напряI жения, входные шины 11-13, шину 14 тактовых импульсов, шины 15 и 16 управления, шину 17 контроля, 25

Масштабирующие усилители 1-3 имеют по два коэффициента передачи, в зависимости от режима работы устройства. Для преобразования входного сигнала U „ в,,двоичный код каждый из 30 трех масштабирующих операционных усилителей имеет коэффициент передачи единицу, В случае преобразования входного сигнала U „в цифровой сигнал с основанием !2 масштабирующий уси35 литель 1 имеет коэффициент передачи

«Гг второй — — — — и преобразовы1 + 2 1 + 12 вает входное напряжение ЛЦП 4 40

Uex -4г а АЦП 5 — U „-- — -- . Mac(!+A (1+ 2) штабирующий усилитель 3 имеет коэффициент передачи 2 и преобразовывает 45 опорное напряжение U для второго

АЦП 5 в 2U

Блок 6 осуществляет контроль правильности преобразования„ Возникновение единичного сигнала на выходе блока 6 свидетельствует о воэникнове50 нии ошибок в преобразовании.

Коммутаторы 7 и 8 позволяют в зависимости от режима преобразования сформировать цифровые сигналы в регистр 9. В случае преобразования входного сигнала в двоичнь|й код коммутатор 7 обеспечивает подключение сформированного АЦП 4 кода к первым от 1 до и входным разрядам регистра, а коммутатор 8 — сформированные

АЦП 5 коды к вторым от и+1 до 2п разрядам регистра.

В режиме преобразования входного сигнала в код с основанием - 2 коммутатор 7 осуществляет подключение

АЦП 4 к четным разрядам регистра 9, а коммутатор 8 — подключенИе АЦП 5 к нечетным его разрядам, Устройство может работать в двух режимах: в режиме преобразования аналоговой величины в код с иррациональным основанием »!2 и в режиме одноВременного преобразования двух независимых (в том числе и одной) аналоговых величин соответственно в два двоичных кода.

Устройство в первом режиме работает следующим образом.

Преобразованию предшествует установка в исходное состояние, при котором к первым входам масштабирующих усилителей 1 и 2 приложено входное напряжение U x, а вторые их входы подссединены к общей точке схемы устройства, коэффициент передачи масштабирующих усилителей имеют значения: первый — — — — —, второй—

«!2

1 +Г2 1 +.!2 а третий — 2, на управляюшие шины 15 и 16 коммутаторов 7 и 8 подаются единичные сигналы, регистр.9 обну" лен.

По первому импульсу, поступающему по шине 14 тактовых импульсов в

A1III 4, происходит сравнение напряжеЦм ния — — с опорным напряжением U

1 + 2

o .. и одновременное с этим сравнения в

4г

АЦП 5 напряжения U — — — — с наьх у пряжением Uo \ 2

По второму такту дешифраторы первого 4 и второго 5 A!III преобраэовы" вают полученные на выходах схем сравнения слова соответственно в четные и нечетные разряды кода с основанием 12, которые затем по третьему такту записываются в выходные регистры каждого из АЦП. Таким образом, на выходе первого АЦП 4 формируются четные разряды выходного кода, а на выходе АЦП 5 — нечетные разряды, Окончательное формирование цельного

2п-разрядного кода с иррациональным основанием 42 осуществляется подачей

4687 .6 образования в процессе работы устройства, т,е. осуществляет контроль.

r, 50

5

159 нулевого сигнала в шину 15 коммута- торов 7 и 8, которые организовывают подключение четных и нечетных и-разрядов кода 2 с выходов АЦП на соот" ветствующие входы регистра 9 с последующей записью.

Блок 6 осуществляет контроль правильности преобразования — единица на выходе схемы сигнализирует об ошибке в преобразовании.

Второй режим работы устройства для аналого-цифрового преобразования отличается тем, что в исходном состоянии первые входы первого l и второго 2 васштабирующих усилителей подсоединены к общей точке схемы, а на вторые их входы поданы независимые входные напряжения соответственно Uexi и О., коэффициенты передачи каждого вх из трех масштабирующих усилителей равны единице, на управляющую шину 15 подан нулевой сигнал, По первому тактовому импульсу входные напряжения Цв„, и U „ сравниваются с напряжением U „ в схемах сравнения соответственно первого 4 и второго 5

АЦП.

Во время второго такта в каждом

АЦП происходит дешифрация слова, полученного на выходах схем сравнения, а затем в третьем такте осуществляется запись в выходные регистры

АЦП Nl- и N2п-разрядных двоичных кодов: в первом AUII 4-кода, соответствующего первому входному напряжению

U „,, во втором АЦП 5 — кода, соответствующего напряжению U „ .

Вследствие приложения нулевого сигнала к шине 15 с помощью коммутаторов 7 и 8 осуществляется запись выходного кода Nl в младшие от едини/" цы до и разрядов, а кода 1 2 — в старшие от и+1 до 2п разрядов регистра 9 устройства для аналого-цифрового преобразования.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обладает бслее широкими функциональными воэможностями в связи с тем, что устройство способно преобразовывать напряжение в цифровую величину, представленную как двоичным и-разрядным кодом, так и 2п-разрядным кодом с основанием 6, а также преобразовывать одновременно два независимых напряжения U<„<и

Usx2 в два. Nl- и N2 и-раэрядньгх двоичнйх кода, кроме того, обладает способностью обнаружения ошибки преФормула изобретения

Устройство для аналого-цифрового преобразования, содержащее первый аналого-цифровой преобразователь и источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого аналого-цифрового преобразова" теля, второй вход которого является шиной тактовых импульсов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем создания дополнительной возможности преобразования аналоговой величины в код с иррациональным основанием (2 и контроля правильности преобразования, в него введены блок сравнения кодов, регистр, два коммутатора, второй аналого-цифровой преобразователь, первый, второй и третий масштабирующие операционные усилители, выходы которых подключены соответственно к третьему входу первого аналого-цифрового преобразователя, первому и второму входам второго аналого †цифрово преобразователя, третий вход которого является шиной тактовых импульсов, выходы первого аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими первыми информационными входами первого и второ- го коммутаторов и блока сравнения кодов, выходы второго аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими вторыми информационными входами первого и второго коммутаторов и блока сравнения кодов, а первый и второй управляющие входы первого и второго коммутаторов соответственно объединены и являются соответственно первой и второй управляющими шинами, выходы первого и второго коммутаторов соединены соответственно с первым и вторым входами регистра, первые входы первого и второго масштабирующих операционных усилителей объединены и являются первой входной шиной, вторые входы являются соответственно второй и третьей входными шинами, вход третьего масштабирующего операционного усилителя подключен к выходу источника опорного напряжения, выходы блока сравнения кодов являются шиной контроля, выходы регистра являются выходной шиной.