Многопредельный аналого-цифровой преобразователь
се затеи:ив.О: блиоте
CoIo3 Советскнк
Социалистнческнд
Реслублнк
П ИСАЕМ-Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<>i>785989
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 201278 (21) 2699329/18-21 с присоединением заявки ¹ — . (23) Приоритет
Опубликовано 071?80. Бюллетень ¹ 45
Дата опубликования описания 07.1280 (51)М. Кл.3
Н 03 К 13/17
Государствеииый комитет
СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 681. 325 (088. 8) (72) Авторы . изобретения
Э.И. Петруневич .и Ю.Е. Селянинов (71) Заявитель (54) МНОГОПРЕДЕЛЬНЫй АНАЛОГО-ЦИфРОВОй
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение .относится к импульсной электронзмерительной технике, а именно к устройствам аналого-цифрового преобразования быстро изменяющихся сигналов, и может быть использовано 5 в автоматических устройствах контроЛЯ °
Известно многопредельное устройство для аналого-цифрового преобразования, содержащее многоканальный 10 дискриминатор напряжения, дешифратор, АЦП, в котором осуществляется параллельный выбор предела измерения за счет использования многоканального дискриминатора напряжения на 15 компараторах, имеющих различные пороги срабатывания, и дешифратора, управляющего коэффициентом передачи входного устройства. На входе дискриминатора включен логарифматор, кото- 2О рый обеспечивает сжатие динамического диапазона измеряемого сигнала 11) .
Недостатком устройства является большая погрешность выбора предела измерения и относительно низкое 25 быстродействие.
Известно также многопредельное устройство для аналого-цифрового преобразования, содержащее последовательно соединенные усилитель, ана- 3g лого-цифровой преобразователь и блок управления (2). Недостатком устройства является низкое быстродействие.
Целью изобретения является повышение быстродействия преобразоватеЛЯ °
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее канал с последовательно включенными усилителем и аналого-цифровым преобразователем и блок управления, дополнительно введены тт — 1 каналов, (где и — количество диапазонов измерения), каждый из которых содержит последовательно включенные усилитель .и аналого-цифровой преобразователь, первые элементы И, количест» во которых равно количеству разрядных выходов аналого-цифрового преобразователя, многовходовый элемент
И, входы которого соединены с входами первых элементов И и разрядными выходами аналого-цифрового преобразователя, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом многовходового элемента И, второй элемент И, один вход которого соединен с выходом элемента НЕ, выход — со вторыми входами первых элементов И и первым выходом устройства, а второй вход785989 с выходом многовходового элемента
И предыдущего канала, и третий элемент И, один вход которого соединен с третьими входами второго элемента
И всех каналов с выходом блока управления, а второй — с выходом многовходового элемента И последнего канала, причем выходы первых элементов
И, соответствующие одному и тому же разряду всех AUII, соединены со вторым выходом устройства, выход третьего элемента И соединен с дополнительным выходом устройства, а входы всех усилителей подключены к входу устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена функциональная электрическая схема предлагаемого преобразователя.
Каждый из каналов устройства содержит последовательно включенные усилитель 1 и АЦП 2. Разрядные выходы последнего соединены с первыми элементами И 3, количество которых равно количеству разрядных выходов
АЦП, и многовходовым элементом И 4.
Каждый канал содержит также элемент НЕ 5, вход которого соединен с выходом многовходового элемента И 4 и второй элемент И б, один вход которого соединен с выходом элемента
НЕ 5, выход — с объединенными вторыми входами первых элементов И 3, и первым выходом 7 преобразователя, другой вход — с выходом многовходового элемента И. 4 предыдущего канала, а третьи входы соединены с одним из входов элемента И 8 и выходом блока
9 управления, формирующим сигнал считывания, другой вход которого соединен с выходом многовходового элемента И 4 последнего канала, выходы первых элементов И 3, соответствующие одному и тому же разряду всех АЦП, объединены и соединены с вторым выходом 10 преобразователя, выход дополнительного элемента И 8 соединен с дополнительным его выходом 11, а выходы всех усилителей 1 подключены к входу 12 преобразователя.
Входное напряжение, которое ле3 ю1 жит в диапазоне U „ =(10 — 10 6, поступает с входа 12 на усилителй 1 и далее на аналого-цифровые преобразователи 2, разрешающая способность которых составляет 2 10, где Р—
Рм количество двоичных разрядов АЦП.
Каждый иэ усилителей 1 работает в одном из н поддиапазонов, число которых равно: >)(-e))-(г- 10 изменений входного напряжения. Коэффициенты усиления К усилителей 1 выбираются такими, чтобы входное напряжение Оп в кажцом из поддиапазонов, умноженное на К„, равнялось входному напряжению АЦП. устройство работает следующим образом. Входное напряжение УЭ„ поступает с входа 12 на усилители 1 и далее на аналого-цифровые преобразователи 2, которые осуществляют одновременное преобразование входного сигнала в цифровую форму. Многовходовые элементы И 4 анализируют АЦП на переполнение и своими выходными сигналами, поступающими на входы элементов И б следующего канала, разрешают прохождение сигнала считывания с выхода блока управления 9 на съем информации с АЦП в этом канале, а инвертированные с помощью элементов НЕ 5 выходы эле1$ ментов И 4 запрещают прохождение сигнала считывания на съем информации с АЦП в предыдущем канале. В конце цикла преобразования по сигналу считывания в зависимости от того, в каком 2О из поддиапазонов находится V<„,только на выходе 7 одного из элементов И б будет. присутствовать сигнал, поступающий на первые элементы И 3. При этом все цифры результата в параллельном коде поступают из одного из АЦП,на выход 10 устройства. Одновременно сигнал на выходе 7 указывает номер поддиапазона, в котором находится измеряемое напряжение. Наличие сигнала переполнения на выходе 11 элемента И 8 служит признаком того, что входной сигнал 0З» ) 10™В. Таким образом, независимо от того, в каком из подциапаэонов находится измеряемое напряжение, за один цикл работы АЦП обеспечивается преобразование входного сигнала в цифровую форму и автоматический выбор предела измерения. Формула изобретения Многопредельный аналого-цифровой преобразователь, содержащий канал с последовательно включенными усилителем и аналого-цифровым преобразователем, и блок управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него дополнительно введены — 1 каналов, где ю — количество пределов измерения, каждый из которых содержит последовательно включенные усилитель и аналого-цифровой преобразователь, разрядные выходы которого подключены к первым входам первых элементов И и входам многовходового элемента И, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом многовходового элемента И, второй элемент И, один вход которого соединен с выходом элемента НЕ, второй вход — с выходом многовходового элемента И предыдущего канала, а .выход подключен ко вторым входам 785989 Составитель Ю. Богданов. Редактор Ж. Рожкова Техред A.ач Корректор И. Муска Заказ 8862/58 Тираж 995 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первых элементов И и первому выходу устройства, и третий элемент И, один вход которого соединен с третьими входами вторых элементов И всех каналов и выходом блока управления, а второй вход - с выходом многовходового элемента И последнего канала, причем выходы первых элементов И, соответствующие одному и тому же разряду всех аналого-цифровых преобразователей, соединены со вторым выходом преобразователя, выход третьего элемента И соединен с дополнительным выходом его, а выходы всех усилителей подключены к входу преобразбвателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Прянишников B.A °, Чекова Л.Ф. и Губанов Н.Н. Быстродействующее устройство автоматического выбора предела измерения. — "Приборы и системы управления", 1978, 9 8. 2. Вольтметр универсальный цифровой В7-18.Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1972 (прототип).
