Аналого-цифровой преобразователь

Авторы патента:

H03K13/10 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

> о е о о и > з н (т. Й авате., о- "- е-"=к "-

6к й,о ((-(> " 1Е

«(467462

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельствавЂ” (22) Заявлено 24.04.73 (21) 1911028/26-9 (51) М. Кл. Н 03k 13/10 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный комитет

Савета Министрав СССР ао делам изобретений и открытии (32) ПриорнтствЂ”

Опубл((ковано 15.04.75. Б(оллете(н> ¹ 14 (53) УДК 68! 325 (088.8) Дата опуб,тнкован(1я описания 28.11.75 (72) Авторы изобрете(п(я

В. Л. Котляров и М. Н. Сидоров

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области автоматики, телемеханики и вычислительной техники и может быть использовано в информационных измерительных системах и при опросах датчиков с нелинейными характеристиками.

Известен аналого-цифровой преобразователь (АЦП), содержащий преобразователь входного сигнала интервал-времени, триггер управления, генератор импульсов, счетчик результата, дешифратор и источники тока, причем выход преобразователя входного сигнала через триггер управления, генератор импульсов, счетчик результата, дешифратор соединен со входами источников тока.

С целью линеаризации характеристик датчиков в предлагаемый преобразователь дополнительно введены источник тока, конденсатор, нуль-орган, триггер управления и схема «И», причем выход дополнительного источника тока соединен с выходами источников тока и подключен к одной обкладке конденсатора, другая обкладка которого соединена с общей шиной и с первым входом нуль-органа, второй вход которого подключен к общей шине, а выход через дополнительный триггер управления и схему

«И» соединен с управляющим входом дешифратора, вход дополнительного источника тока подключен к единичному выходу дополнительного триггера управления.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фнг.2 вЂ” временная диаграмма его работы.

Ко входу 1 преобразователя 2 входного сигнала в интервал времени подключен выход датчика с нелинейной характеристикой. Выход преобразователя 2 подключен ко входам установки в «1» триггеров 3 и 4 управления, причем на вход триггера 3 действует передний фронт интервала, полученного на выходе преобразователя 2, а на вход триггера 4 вЂ” его задний фронт. Выход триггера 3 подключен на вход генера" îðà 5 импульсов для его включения, выход которого подключен ко входу счетчика 6. Выходы последнего подключены

15 ко входам дешифратора 7.

На выходах дешифратора 7 могут появляться «1» только в том случае, если па его вход с выхода схемы «И» 8 поступает «1».

Ко входам схемы 8 подключены прямой и ин2О вертированный выходы основного и дополнительного триггеров управления 3 и 4. Выходы дешифратора подкгпочены ко входам источников 9 тока. Для включения источника тока на его вход с выхода дешифратора надо подать

«1». Ко входу источника тока 10, генерирующего ток ооратного по сравнению с током источников 9 направления, подключен выход дополнительного триггера 4 управления. Выходы источников 9 и 10 подключены к конденсатору 11, вторая обкладка которого зазем467462 лена, и ко входу пуль-органа 12, выход которого подключен ко входам установки 0 «О» триггеров управления 3 и 4.

Устройство работает следующим образом.

С выхода преобразователя 2 на входы триггеров 3 и 4 поступает импульс, полученный в результате линейного преобразования сигнала на входе 1 в интервал времени, поэтому длительность импульса на выходе преобразователя 2 пропорциональна электрическому сигналу на выходе датчика. Передний фронт этого импу,чьса устанав,чивает в «1» триггер 3 управления, «1» с выхода которого включает генератор 5 и вызывает появление

«!» на выходе схемы «И» 8, которая, в свою очередь, вызывает появление «1» на первом выходе дешифратора и включение первого источника тока 9.

Напряжение на конденсаторе начинает расти (участок а, фиг.2). Через некоторое время, когда под воздействием импульсов, поступающих на счетчик, его старшие разряды увеличат свое состояние, выходы дешифратора отключают первый источник 9 тока и подключают второй, ток которого больше (или меньше), чем у первого. Во время наличия импульса на выходе преобразователя 2 скорость роста напряжения на конденсаторе изменяется (участок б, фиг.2). Напряжение на конденсаторе под воздействием токов источников 9 растет и повторяет кусочно-линейно-апнроксимированную характеристику, полученную путем вычитания из кусочно-линейно-аппроксимированной характеристики датчика линейной характеристики преобразователя 2. Поэтому па конденсаторе 11 в виде напряжения накапливается разность между нелинейной характеристикой датчика и линейной характеристикой преобразователя 2.

По окончании интервала с выхода преобразователя 2 эту разность необходимо преобразовать в дополнительный интервал, подсчитываемый счетчиком, что происходит следукнцнм образом.

Задний фронт импульса с выхода преобразователя устанавливает в «1» триггер 4. благодаря чему включается источник 10 тока, а на выходе схемы 8 появляется «О», который выключает в этот момент источник тока и запрещает появление «1» на всех выходах дешиф5 ратора 7. Г!од воздействием тока источника 10 конденсатор 11 разряжается до пуля, в результате чего срабатывает нуль-орган 12 и ставит триггеры 3 и 4 в исходное состояние. Источник

10 тока отключается и подача импульсов на

10 счетчик прекращается.

Число импульсов, поданное на счетчик, пропорционально величине физического воздействия на входе датчика, так как время счета было увеличено па величину, пропорциональ15 пую разности между линейной характеристи. кой преобразователя 2 и нелинейной характеристикой датчика.

Число с выходов счетчика поступает па выходы АЦП.

Г!,рсдмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содер. жащпй преобразователь входного сигнала

25 в интервал времени, триггер управления, генератор импульсов, счетчик результата, дешифратор и источники тока, причем выход преобразователя входного сигнала через триггер управления, генератор импульсов, счетчик ре. зультата и дешифратор соединен со входами источников тока, отлачаюи1аакя тем, что, с целью лицеаризации характеристик датчиков, в него дополнительно введены источник з5 тока, конденсатор, нуль-орган, триггер управления и схема «И», причем выход дополнительного источника тока соединен с выходами источников тока и подключен к одной обкладке конденсатора, другая обкладка которого сое40 дннена с общеи шиной и с первым входом пуль-органа, второй вход которого подк..иочеп к общей шине, а выход через дополнительный триггер управления и схему «И» соединен с

3 правляющпм входом дешифратора, вход дополнительного источника тока подключен к, 1» единичному выходу дополнительного триггера управления.

467462

Фиг. 1

Корректор А. Галахова

Редактор T. Янова

Подписное

Заказ 4260 Изд. № 1346 Тираж 902

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и отирытпй

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

0((л. тгп:. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли ( (1

Составитель И. Рааннова

Техред Т. Миронова

Генератор тактовых импульсов // 467453

Резервированный одновибратор // 467452

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов // 466617

Устройство формирования измерительного интервала для цифровых частотомеров // 466611

Мультивибратор // 466610

Способ измерения искажений сигналов цифро-аналогового преобразователя // 465734

Многофункциональный шифратордешифратор // 465733

Многоканальный аналого-дискретный преобразователь малых постоянных напряжений // 465732

Кодирующее устройство частота-код // 465731

Генератор импульсов // 2102833

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и системах управлениях

Генератор импульсов высокого напряжения прямоугольной формы // 2102834

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано в качестве источника импульсного электропитания различных электрофизических установок

Формирователь группы импульсов // 2103807

Изобретение относится к устройствам цифровой автоматики и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, вычислительных устройствах, устройствах связи различных отраслей техники

Таймер // 2103808

Изобретение относится к устройствам отсчета времени и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, в вычислительных устройств, устройствах связи различных отраслей техники

Генератор электрических импульсов // 2105409

Изобретение относится к области электротехники, в частности к области генерирования электрических импульсов с использованием трансформаторов

Помехостойкое триггерное устройство // 2106056

Изобретение относится к импульскной технике

Триггерное устройство // 2106742

Изобретение относится к области импульсной техники

Генератор коротких импульсов // 2106743

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах, работающих в частотном режиме, а также при разработке источников коротких высоковольтных импульсов

Высоковольтный переключатель // 2107988

Магнитотранзисторный генератор // 2110141

Изобретение относится к электротехнике и электронике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, для питания электроприводов и т.д