Аналого-цифровой преобразователь

 

- : — р,Ф

Р

О П И С А Н И Е 365038

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советски

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+Ъй.

I ф, 1 Ф

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.I I.1971 (¹ 1615196/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет!

41, Кл. H 03!< 13/20

Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325(088.8) Опубликовано 28.Х11.1972. Бюллетень № 5 за 1973

Дата опубликования описания 24.IV.1973

Авторы изобретения

Э. К. Шахов, В. М. Шляндин, В. Г. Овчинников, Е. А. Ломтев, 1О. Д. Борисов и А. А. Журин

Пензенский политехнический институт

Заявитель

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий дифференциальный и интегрирующий усилитель, блок сравнения, источник образцового и опорного напряжений, элек тронный переключатель. Принцип действия этого устройства основан па том, что интеграл от входного преобразуемого напряжения компенсируется разностью интегралов от двухполярных импульсов обратной связи одинаковой а мплитуды.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Достигается она тем, что в предлагаемый преобразователь введен генератор тактовой частоты, выход которого подключен к одному из входов блока сравнения, соединенного с выходом электронного переключателя.

На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая его работу в установившемся состоянии.

Преобразователь содержит интегрирующую

RC-цепь, состоящую из резистора 1 и конденсатора 2, дифференциальный интегрирующий усилитель 8, блок сравнения 4 с переключаемым порогом срабатывания, источник образцового и опорного напряжений 5, электронный переключатель б, генератор тактовой частоты (ГТЦ) 7, цифровой измеритель временногоо интер вал а 8.

В данном устройстве используется один блок сравнения с переключаемым порогом срабатывания. На один пз входов этого блока подается выходной сигнал с дпфференцп5 ального интегрирующего усилителя 8, а па другой вход — опорное напряжение с электронного переключателя б, который, изменяя полярность образцового напряжения, одновременно переключает полярность опорного на10 пряжения. Кроме того, на второй вход блока сравненпя 4 поступает тактирующий сигнал в виде коротких разнополярных импульсов, получаемых путем дифференцирования сигнала генератора тактовой частоты 7, имеющего

15 форму меандра.

На временной диаграмме (фпг. 2) показаны картины происходящих процессов для случаев отрицательных и положительных входных папряжений U, 20 При U,-)0 преобразователь работает следующим образом.

Предположим, что в данный момент электронным переключателем б на вход подключено положительное образцовое напряжение

25 +Uo. При этом напряжение на выходе интегрирующего усилителя изменяется по закону: у (Ко (Гп 1- .) (1 — К„) RC

30 где Ко — коэффициент усиления усилителя.

365038

В процессе интегрирования (см. интервал времени Т1 для верхней части диаграммы на фиг. 2) на вход блока сравнения 4 приходит положительный тактирующий импульс. Этот импульс состояние блока сравнения не изменяет, поскольку в течение интервала Т> ко входу блока подключено положительное опорное напряжение U и поэтому положительный тактирующий импульс лишь подтверждает его состояние. В момент прихода отрицательного I актиру ошего импульса (копец интервала Т ), срабатывает блок сравнения, поскольку при этом суммарный сигнал на его втором входе (+ U — U ), где U „— амплитуда отрицательного тактирующего импульса оказывается меньшим IIQ уровню, чем действующий на первый вход блока сравнения выходной сигнал интегрирующего усилителя. После срабатывания блок сравнения 4 остается в этом положении, так как в момент срабатывания электронный переключатель б меняет полярность опорного напряжения. Одновременно переключается полярность образцового напряжения и происходит разряд интегрирующего усилителя по закону: у щ ко(о+ u ) (2) (1 — К о) RC

Как только выходное напряжение усилителя достигает величины отрицательного опорного напряжения (конец интервала Т, на фиг. 2), блок сравнения 4 срабатывает, оставаясь в этом состоянии, так как в момент срабатывания вновь меняется полярность опорного напряжения. Далее цикл работы повторяется. Очевидно, что в установившемся состоянии постоянная составляющая на5 пряжения обратной связи (с точностью до величины дрейфа усилителя) равна входному напряжению. Зто значит, что в установившемся состоянии на интегрирующем усилите е заряд не накапливается.

10 Функция преобразования для случая У,)0 имеет вид: т,— т, u„. т Uo

15 Прп U<0 имеют место аналогичные процессы с той лишь разницей, что рабочими являются положительные тактирующие импульсы, а функция преобразования имеет вид: т — т, ио

20 т и, Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содер25 жащий дифференциальный интегрирующий усилитель, блок сравнения, источник образцового и опорного напряжений, электронный переключатель, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен

30 генератор тактовой частоты, выход которого подключен к одному из входов блока сравнения, соединенного с выходом электронного переключателя.

365038

Ьп

Редактор Б. Федотов

Корректор О. Усова

Заказ 1098/5 Изд. № 248 Тираж 780 Подписное

UHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Рау|пская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

Uàï

Фр

Составитель Н. Герасимова

Техред А. Камьпвникова