Преобразователь аналог-цифра

 

тесн „ акете е < „

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<ц780189 (61) Дополнительное k авт. сеид-ву (22) За»влемо 21. 04. 76(21) 2349522/18-21 с присоединением эа»вки № (51)M. Кл.

Н 03 К 13/2 О, Государственный неянтет

СССР пе дмам нзобретеннй н отнрмтнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.80. Ьоллетемь ¹ 42 (53) УДК 681 ° 325 (088.8) Дата опубликоваии» епмсанн» 18 ° 11 ° 80

И.T. Рассказов, В. И. Полежаев, Л. A. Шерейко-Леонтьев и P. И. Смирнов (72) Автори иэобретени» (71) За»витель (S4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ-ЦИФРА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в системах автоматического контроля, сбора и обработки информации с помощью управляющих вычислительных машин.

Известен преобразователь аналогцифра, содержащий источник образцово го напряжения, компаратор, интегратор, устройство управления, счетчик 1© и блок выработки заполняющих импульсов P).

Недостатком устройства является низкое быстродействие.

Известен преобразователь аналогцифра, содержащий источник образцового напряжения, последовательно соединенный с интегратором, компарато,ром и устройством управления, и вторым входам которого подключены шина 20 тактовых импульсов и выход счетчика импульсов, а выходы, соединены с интегратором и блоком выработки запол няющих импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика 2$ импульсов (2)

Недостатками устройства являются низкие быстродействие и надежность.

Целью настоящего изобретения является повышение быстродействий и на- 30 дежности устройства при сохранении высокой точности преобразования. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь аналог-цифра, содержащий источник .образцового напряжения, последовательно соединенный с интегратором, компаратором н блоком управления, к второму входу которого подключен выход счетчика импульсов, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с входом источника образцового напряжения, с вторь»4 входом интегратора,,входом блоха выработки заполняющих импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов,,введены элементы И и ИЛИ и счетчик уставки, причем вход счетчика устав ки п6дключеи и счетному входу счетчи ка импульсов, а выход соединен с

I первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу

:. счетчика импульсов, а выход — к пер.вому входу элемента.ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом компаратора и вторым входом блока управления, а выход - с входом сброса счетчика импульсов и вторым входом счетчика уставки.

780189

$0

5$

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма его работы, Устройство содержит источник 1 образцового напряжения; интегратор 2, компаратор 3, блок 4 выработки заполняющих импульсов, счетчик 5 уставок, элементы И б и ИЛИ 7, блок 8 управле ния, счетчик 9 импульсов, шину 10

c5poca„ шину 11 тактовых импульсов и шину 12 измеряемого напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Тактовый импульс (0<4 ) по шине 11 поступает через элемент ИЛИ 7 на шину

10 сброса счетчика 9 и счетчика 5 и устанавливает их в нулевое состояние.

Одновременно тактовый импульс поступает на компаратор 3, устанавливая его в исходное состояние и в блок 8, после чего ко входу интегратора 3 подключается измеряемое напряжение (U4g ), а с блока 4 на входы счетчиков 5 и 9 начинают поступать заполняющие импульсы (04). При этом абсолютная величина выходного напряжения интегратора и количество импульсов в указанных счетчиках растут по линейному закону.

Объем .счетчика 5 на несколько по рядков меньше объема счетчика 9 и равен количеству импульсов, поступающему с блока 4 за время, равное времени интегрирования интегратором 2 образцового напряжения источника 1 от нуля до порога срабатывания компаратора 3. Когда счетчик 5 полностью заполнится импульсами, происходит его переполнение, и счет начинается сначала.

При заполнении счетчика 9 заданным количеством импульсов на его выходе формируется сигнал (09), кото— рый, поступая на блок 8 управления, отключает измеряемое напряжение (0 ) от интегратора 2 и подключает к нему источник 1. Абсолютная величина напряжения на выходе интегратора

2 начинает уменьшаться по линейному закону, но сброса счетчика 9 не про исходит, и заполняющие импульсы с, блока 4 продолжают Поступать на входы счетчиков 5 и 9. Однако при оче редном заполнении счетчика 5 и совпадения сигналов с выхода счетчика 9 и счетчика 5, с выхода элемента схемы "И. б через элемент " ИЛИ 7 на ш»йну сброса 10 поступает сигнал, который устанавливает счетчики 5 и 9 в нулевое"состояние.

Абсолютная веййчйна напряжения (Ug) на выходе интегратора 2 после сброса счетчиков 5 и 9 продолжает уменьшаться по линейному закону сна""" чifià йо нуля; а»затей до порога срабатывания компаратора 3 ° Счетчики 5 и

9 в это время вторично заполняются импульсами с блока 4. При достижении выходным напряжением интегратора 2 значения порОга срабатывания (Uqp) компаратора 3 с выхода компаратора поступает в блок 8 сигнал, по которому источник 1 отключается от входа интегратора 2, а заполняющие импульсы блока 4 перестают поступать в счетчики 5 и 9.

При этом на выходе счетчика 9 импульсов образуется и запоминается до следующего тактового импульса число импульсов, пропорциональное измеряемому напряжению.

Так как момент сброса счетчика 9 задержан относительно момента подключения источника 1 ко входу интегратора 2 на время, необходимое для интегрирования образцового напряжения от куля до порога срабатывания компаратора 3, результат преобразования устройства не содержит, ошибки, вызванной наличием порога срабатЫвания компаратора 3.

Использование устройства обеспечивает более высокое быстродействие без снижения точности и введения дополнительных прецизионных устройств; обеспечивает повышенную надежность за счет уменьиения количества элементов схемы; имеет меньшую стоимость за счет сокра ения количества элементов и снижения требований к компаратору.

Порог срабатывания компаратора может быть увеличен на порядок, так как он компенсируется счетчиком уставок, а требования к гистерезису практически не оговариваются в связи с тем, что в качестве командного сигнала используется только один порог срабатывания компаратора.

Формула изобретения

Преобразователь аналог -цифра,содержащий источник образцового напряжения, последовательно соединенный с интегратором, компаратором и блоком управления, к второму входу которого подключен выход счетчика импульсов, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с входом источника образцового напряже-. ния, с вторым входом интегратора, входом блока выработки запогчяющих импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, отличающийся тем, что,с целью повышения быстродействия и надежности устройства, введены элементы И и ИЛИ и счетчик уставки,при-. чем вход счетчика уставки подключен к счетному входу счетчика импульсов, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу счетчика импуль780189

11 сов, а выход - к первому входу эле мента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом компаратора и вторым входом блока управления,а выход - с входом сброса счетчика импульсов и вторым входом счетчика уставки.

Источники информации, принятые во внимание при зксйертнзе

1. Авторское свидетельство СССР

У 1323бЗ, кл. H 03 К 13/20, 1959.

2, Авторское свидетельство СССР

М 35456$, кл. Н 03 К 13/20, 1971.

Составитель A. Титов

Редактор И. Ilpycosa Техред A.Avl Корректор Ю. Макаренко

Заказ 93 2 Тирам 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент, r. Умгород, ул. Проектная,