Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь

 

(ii) 7056>

Союз Свветских

Сот ивпистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву N 360619 (22) Заявлено 18 10 77 (21l) 2535767/18 — 21 с присоединеинем заявки,% (51)M. Кл.

1ееударетввнны3 квмнтвт GCGP е делам нзебретеннй н открытий

Н 03 К 13/20 (23) Приоритет

Опубликовано 25.12 79 Бюллетень ¹ 47 (53) УД1(681 325 (088.8) Дата опубликования описания 25.12.79

Ц

Ю. Н. Евланов, А. А. Шатохин и В. Н. Малиновский (72) Авторы изобретения

Е

1 ь

/..

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ АНАЛОГΠ— ЦИФРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к цифровой электро измерительной технике.

Известен интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, интегратор, сравнивающее устройство, коммутатор, в котором осуществляется двухтактное интегрирование (11.

Однако устройство имеет низкую точность преобразования.

По основному авт. св. К 360619 известен интегрирующий аналого-цифровой .преобразователь, содержащий последовательно соединенные коммутатор, масштабный усилитель, интегратор, усилитель, ключ, повторитель, выход которого через первый резистор соединен с суммирующим входом интегратора, вход повторителя соединен с последовательно соединенными вторым резистором и конденсатором, а управ

1 ляющие входы коммутатора и ключа соединены с первым и вторым выходами устройства управления, вход которого соединен с выходом усилителя (2).

Однако устройство имеет низкую точность преобразования.

Целью изобретения является повышение точности преобразования раэнополярных напряже ний низкого номинального уровня с одним источником опорного напряжения.

Для этого в интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатоР, масштабный усилитель, интегратор, усилитель, ключ, повторитель, . два резистора, конденсатор и устройство управления, введены дополнительные резистор, конденсатор и два ключа, причем первый дополнительный ключ включен между конденсатором и общей шиной устройства, последовательно соединенные дополнитель: ные резистор, конденсатор и второй ключ включены между входом повторителя и общей

t5 шиной устройства, а управляющие входы двух дополнительных ключей соединены с управляющими выходами устройства управления, Структурная электрическая схема устройства приведена на фиг. 1. Временные диаграммы

Я работы устройства приведены на фиг. 2.

Устройство содержит коммутатор 1, масштабный усилитель 2, операционный усилитель

3, резистор 4 и конденсатор 5, обраэуницис к

705672

3 интегратор, усилитель 6, ключ 7, повторитель

8, резйсторы 9, 10, конденсатор 11, ключ 12, резистор 13, конденсатор 14, ключ 15, устройство 16 управления.

Каждьй цикл работы преобразователя начинается импульсом "Пуск". При этом сигналами устройства 16 коммутатор 1 переводит,ся в йозицию К, и замыкаются ключи 7 и 12. Ключ 15 йаходится в положении разомкнуто.

Указанное положение ключей сохраняется в течейие интервала времени Т„, на протяжении которого происходит запоминание на конденсаторе 11 йапряжения дрейфа маснпабйого усилителя 2, а также результирующего напряжения дрейфа операционного усилителя.3 и уси лителя 6 Длительность интервала Т4 явлйется фиксированной и задается устройством 16.

После окончания Т4 коммутатор 1 переводится в позицию М, и ключ 7 размыкается. Ключ

15 остается разомкнутым, а ключ 12 — замкнутым. Фиксированный интервал временй Тт со- ответствует первому рабочему такту — такту интегрирования входного напряжения U>. На первом такте по состоянию усилителя 6 устройством 16 определяется знак U„. В случае, когда полярность входного напряжения противоположна полярности опорного источника U то на втором такте интегрирования Та сигна лом устройства 16 коммутатор-переводйтся ..

"в положение К, подключая на вход масштаб- ного усилителя 2 йапряжение опорного источника. При этом выходное напряжейие интегра-, тора уменьшается. Когда оно достигнет порогового уровня, усилитель 6 изменяет знак своего выходного напряжения, вспедствйе чего сигналами устройства 16 размыкается ключ 12 и замыкаются ключи 15 и 7. В результате на конденсаторе 14 запоминается напряжение Uo .

Указанное состояние ключей сохраняется на интервале времени Тз между окончанием второго такта интегрирования и началом нового цикла преобразования. Если полярность вход ного напряжения совпа4ает с полярноСтью опорного источника Оо, то йо окончании интервала запоминания дрейфа Т4 и первого такта; интегрирования Т1 сигналы устройства 16 пе реводят коммутатор. 1 в положение Л, размь кают ключ 12. и замыкают ключ 15, ключ:7 остается s разомкнутом положении. При этом разряд конденсатора 5 происходит за счет т иитегрирования напряжения Оо, причем и в этом случае на втором такте автоматически

4 осуществляется коррекция дрейфа усилителей

2, 3 и 6.

По окончании второго такта и до начала полного цикла преобразоваиия, как и в предыдущем случае, происходит запоминание опорного напряжения и дрейфа на конденсаторе 14:. коммутатор 1 переводится в положение К, замыкается ключ 7, ключ 12 остается разомкнутым, а ключ 15 — замкнутым.

При малой длительности интервалов запоми- нания Т4 и Тз на конденсаторах 11 и 14 запоминается дополнительное напряжение, обусловлейное отличием выходного напряжения усилителя 6 в" начальные моменты указанных интерj5 валой "от установившихся значений. Установившееся значение напряжения усилителя б на интервале Т4 определяется значением дрейфа, приведенного к выходу усилителя 6, а йа инI тервале Тз — значением Uo, С целью устранения дополнительных напряжений на конденсаторах 11 и 14 устройство

16 осуществляет временную задержку импульcos управления ключами 12 и 15.

Введение новых элементов позволяет умень25 -шить погрешность преобразования напряжений нйзкого ноМинального уровня при использовании только одного источника опорного напряжения.

1

Формула изобретения

Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь по авт. св. У360619, о т л и-! ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования разпополярных напряжений низкого номинального уровня с одним источником опорного напряжения, введены дополнительные резистор, конденсатор и два ключа, причем первый дополнительный

40 ключ включен между конденсатором и общей шиной устройства, последовательно соединенные; дополнительные резистор, койденсатор и второй ключ включены между входом повторителя и общей шиной устройства, а управляющие входы

45 двух дополнительных ключей соединены с управляющими выходами устройства управления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3750146, кл. 340 — 347, 50 1973.

2. Авторское свидетельство СССР N 360619, кл. 6 01 В 19/26, 1972 (прототип).

705672

Составитель А. Титов

Редактор Л Гельфман Техред З.Факта Корректор Т Скворцова

Заказ 8054(63 Тираж 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4