Аналого-цифровой преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ц 6!7832

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.02.77 (21) 2447891(18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 12.07.78 (51) М. Кл Н ОЗК

13(02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэобретений (53) УДК 681.325 (088.8) и открытий (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий усилители, триггеры, ключи, устройства сравнения (1), Однако устройство имеет низкую точность преобразования.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий делитель напряжения, выход которого через первый аналоговый ключ соединен с первым входом первого усилителя и через второй и третий аналоговые ключи — с первыми обкладками двух конденсаторов, вторые обкладки которых соединены с общей шиной устройства, и с выходами четвертого и пятого аналоговых ключей, входы которых соединены с выходом второго усилителя и с входами двух устройств сравнения, выходы которых соединены со входами двух триггеров, первые выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, а вторые выходы соединены со входами устройства управления, выход первого усилителя соединен с первым входом третьего усилителя, выход которого соединен с первым входом второго усилителя, а три выхода устройства управления через попарно соединенные генераторы токов соединены соответственно со вторыми входами

2 трех усилителей (2). Однако устройство имеет низкую точность преобразования.

Целью изобретения является повышенис точности преобразования. Указанная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий делитель напряжения, пять аналоговых ключей, три усилителя, два конденсатора, два устройства сравнения, два триггера, элемент ИЛИ, пт устройство управления, введены трн дополнительных аналоговых ключа между вторыми входами и выходами трех усилителей, а их управляющие входы соединены с тремя выходами устройства управления.

15 Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит делитель 1 напряжения, аналоговые ключи 2 — 6, конденсаторы 7, 8, усилители 9, 10, 11, аналоговые ключи 12, 13, 14, генераторы 15 — 20 токов, устройство 21 управления, устройства 22, 23 сравнения, триггеры 24, 25, элемент

ИЛИ 26.

Устройство работает следующим обра;5 зом.

B начале работы аналоговые ключи 12, 13, 14 замкнуты, тем самым коэффициент усиления каждого усилителя 9, 10, 11 и всей цепи усилителей равен «единице». При за3 мыкании аналогового ключа 2 на время г!ервого цикла кодирования входнос напряжение через,,:ачнтель 1 и усилители 9, 10, 11 пр!.кладывается к устройствам 22, 23.

Если напряжение меньше порога, равного половине диапазона входного напряжения, то ключ 12 выключается, увеличивая коэффициент усиления усилителя 9 до двух, и генераторы 19, 20 пс включаются. Гlри этом в выходной код, поступающий на выход элемснга Р1ЛР1 26, записывается «нуль» в старшем разряде. Если входное напряжение больше половины диапазона, то ключ 12 также выключается, но включаются генераторы токов 19 или 20 в зависимости от полярности входного напряжения. Тогда выходное напряжение усилителя 9 уменьшается на величину порога устройства 23 или

22 и удвоенная разность подается на усилитель 1О. В этом случае в старший разряд выходного кода записывается «единица».

Аналогично напряжение, приложенное ко второму каскаду, проходит через усилители

10, 11 с единичным коэффициентом усиления на устройства 22, 23, сравнивается с порогом и в зависимости от результата сравнения генераторы 17 и 18 либо не включаются, либо включаются, аналоговый ключ 13 выключается и в выходной код снова записывается «О» или «1». 11ервый цикл кончается кодированием в усилителе

11. Далее осуществляется второй цикл преобразования с использованием также усилителей 9, 10, 11 по вышеуказанной схеме.

Во время второго цикла конденсатор 7, включенный аналоговым ключом 5 на выход усилителя 11 в первом цикле, переключается на вход усилителя 9 аналоговым ключом 3. Аналоговый ключ 5 размыкается, и оставшееся после первого цикла кодирования напряжение поступает на усилитель 9 для продолжения кодирования. К выходу усилителя 11 подключается конденсатор 8 аналоговым ключом 4.

В следующем цикле после вторичного кодирования усилителями 9, 10, 11 копденса617832 ! тор 8 включается на вход усилителя 9 аналоговым ключом 4, а конденсатор 7 включается на выхо,, усилителя ll аналоговым ключом 5. Так осуществляется цикл за циклом работы схемы до установленного количества разрядов в выходном коде.

Формула изобретения

1О Аналого-цифровой преобразователь, содержащий делитель напряжения, выход когорого через первый аналоговый ключ соединен с первым входом первого усилителя и через второй и третий аналоговые ключи — с первыми обкладками двух конденсаторов, вторые обкладки которых соединены с общей шиной устройства и с выходами четвертого и пятого аналоговых ключей, входы которых соединены с выходом второго усилителя и с входами двух устройств сравнения, выходы которых соединены со входами двух триггеров, первые выходы которых соединсны со входами элемента

ИЛИ, а вторые выходы соединены со входами устройства управления, выход первого усилителя соединен с первым входом третьего усилителя, выход которого соединен с первым входом второго усилителя, а три выхода устройства управления через попарно соединенные генераторы токов соединены соответственно со вторыми входами трех усилителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точносчи преобразования, в него введены три дополнительных аналоговых ключа между вторыми входами и выходами трех усилителей, а их управляющие входы соединены с тремя выходами устройства управления.

Источники информации, 4О принятые во внимание при экспертизе

1. Гитис Э. Н. 11реобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., «Энергия», 1970, с. 39 — 54.

4) 2. Патент США Ме 3842413, кл. 340 — 347, 1974.

Редактор В, Левитов

Составитель А. Титов

Техред Н. Рыбкина

Корректоры: Р. Веркович и Л. Орлова

Заказ 1273/16 Изд. Ха 548 Тираж 1087

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное