Аналого-цифровой преобразователь

 

I < ШСЗ1 .АЯ ватина:-;.-. ;ä . ®

4 аа т на

Союз Советских

Социалистических

Республик ()467464

К АВТОРСКОМУ СВИДЩЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 336795 (22) За явлено 24.09,73 (21) 1963376/26-9 с присоединением заявки %в (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.75. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 27.11.75 (51) Ч. Кл. }.} 03k 13,/ 20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Бабанов, Э. Г. Баранова и Л. М. Лукьянов (7l) Заявитель (54) АНАЛО ГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДВУХТАКТНО ГО И НТЕ ГРИ РОВАН ИЯ

Известен аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования по авт. св.

336795, в котором при наличии пауз между преобразованиями происходит разряд интегрирующего конденсатора, вследствие чего последующее преобразование производится с погрешностью, тем большей, чем оольше длительность паузы между преобразованиями.

Предлагаемый аналого-цифровой преобразователь отличается от известного тем, что с целью повышения точности в него введены дополнительный резистор и три диода. Причем аноды двух диодов подключены к выходу инвертора, катод одного из них соединен с управляющим входом ключа эталонного тока, к выходу которого подключен катод другого диода и дополнительный резистор. Последний соединен с входом усилителя интегратора, выходная клемма конденсатора которого через третий диод свазана с источником эталонного тока.

На чертеже показана схема предлагаемого преобразователя.

По сигналу «Пуск» счетчик 1 устанавливается в исходное состояние и запускается одновибратор 2, задерживающий сигнал пуска на необходимое для установки счетчика время. По сигналу от одновибратора изменяется состояние триггеров такта 3 и цикла 4. В результате открывается схема совпадения 5 и на вход счетчика поступают импульсы от генератора 6. Одновременно с этим открывается диодный ключ 7, который пропускает на вход преобразователя преобразуемый ток 1* от источника 8, и закрывается ключ эталонного тока 9, прекращая проход эталонного тока I- от источника 10. Этим начинается первый такт преобразования, который продолЛ, жается в течение времени T> —., где Л"—

10 )о емкость счетчика, / — частота импульсов генератора 6.

В начале такта напряжение на выходе операционного усилителя 11 интегратора 12 становится положительным, вследствие чего на вход инвертора 13 через ограничивающий резистор 14 поступает открывающий ток, а напряжение на конденсаторе 15 интегратора в течение первого такта изменяется по закону

20 I, /

+ где Го — начальное напряжение на конденсаторе;

С вЂ” емкость конденсатора;

2,5 t — текущее время.

К моменту окончания первого такта это напряжение равно

, т, )ic > = т- о+

С

30 В момент переполнения счетчика 1 опрокн I - lМ:;:Ф, % 467464

1о

2,5 зо

З5 ао

1„ дывается триггер такта 3 и начинается второй такт преобразования. В этот момент закрывается диодный ключ 7 и открывается ключ эталонного тока 9. Состояние остальных элементов схемы не меняется.

Второй такт продолжается до тех пор, пока не оборвется отрицательная обратная связь через диод 16, которая поддерживается током через него. Величина этого тока определяется выражением — /„.

Uo р

1 где с

R — величина резистора 17, т. е. у 0, х Tl о л лс с

Обратная связь обрывается прп 1л=0. В этот момент под действием эталонного тока напря>кение на выходе операционного усилителя 11 скачком становится отрицательным и равным напряжению стабилизации стабилитрона 18. Под действием этого напряжения инвертор 13 запирается, благодаря чему при соответствующей величине резисторов 19 и 20 запирается сигнальный диод ключа эталонноr0 тока 9, а ток от источника 10 протекает через диод 21, создавая на резисторе 17, а следовательно, и на конденсаторе 15 падение напряжения Uo=I0R. Отрицательное напряжение на выходе усилителя после отключения эталонного тока поддерживается током через резисторы 19, 20 и диод 22. Этот диод благодаря отрицательному смещению на эмиттере транзистора пнвертора 13 запирает последний и не влияет на процессы интегрирования нп в первом нп во втором тактах. В момент окончания второго такта Т> появившийся на выходе инвертора скачок напря>кения устанавливает триггер цикла 4 в исходное состояние, схема совпадения запирается и в счетчике 1 фиксируется число импульсов Ж.=f ТT „где Т вЂ” длительность второго такта. С учетом приведенных выше выражений уравнение преобразования пол чает вид

Напряжение Uo=Iog, прп котором кончается преобразование, благодаря введению элементов 19, 21 и 22 поддерживается таким же и в течение паузы между преобразованиями, поэтому величина паузы на результат преобразования rle влияет, а следовательно, повышается точность по сравнению с известным преобразователем.

Диод 23 служит для запуска схемы в первом такте Ilpll входном токе, меньшем ToI<2, создаваемого элементами 19, 20 и 22, Результат преобразования снимается с выходов 24 счетчика 1. К входам 25 и 26 подводятся напряжения питания и смещения соответственно, к входу 27 — сигнал пуска.

Введение элементов 19, 21, 22 и 23 позволяет создать в схеме с одним операционным усилителем преобразователь повышенной точности с автоматической установкой начального состояния интегратора. Причем время установки начального состояния составляет доли микросекунды, а пе единицы и десятки миллисекунд, как у многих известных преобразователей с автоматической установкой начального состояния интегратора. поэтому предлагаемый преобразователь обладает повышенной точностью преобразования как при наличии пауз, так и при их отсутствии, барс дмет изобретен ия

Аналого-цифровой преобразователь двухтактпого интегрирования по авт. св. 336795, отлича ои1ийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительный резистор и три диода, причем аноды двух диодов подключены к выходу инвертора, катод одного из пих соединен с управляющим входом ключа эталонного тока, к выходу которого подключены катод другого диода и дополнительный резистор, соединенный с входом усилителя интегратора, выходная клемма конденсатора которого через третий диод соединена с источником эталонного тока.

467464

Соста в нтель А. Кузнецов

Техред Т. Миронова

Корректор А Галахова

Редактор Т. Юрчнкова

Подписное

Изд. Ме 1346 Тираж 902

1 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская иаб., д. 4/5

Заказ 4260

Обл. тнг.. т остромского управления издательств, полпграфнн и книжной торговли