Аналого-цифровой преобразователь

 

ОП ИСАН И Е <1,.834899

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советских

Социалистических респубиии (6 l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25,10.79 (21) 2832548/18-2l (Д1) Я. Кд.

t с присоединением заявки М

Н 03 К l3/l7

Йеудеретеейизй кемнтет ссФР ае аелем неебретеие» и етермтив (23) П риоритет (53) УДК 68l.. .325(088.8)

Опубликовано 30.05.8 l. Бюллетень М20

Дата опубликования описания 03.06.83.

А. Г, Алексенко, Е. A. Коломбет и B. К. Ф доро3.","., °,.„.„

i р,".

j ! ( (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (1 (54) АНАЛСК О-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЮВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислитвтп ной технике и может быть использовано при проектировании систем сбора и обработки информации.

Известен аналого-цифровой преобразо ватель, содержащий компаратор, цифро5 аналоговый преобразователь и регистр . поспедовательного приближения Щ.

Недостатком этого преобразователя является малое быстродействие из-за большого перепада напряжений на входе компаратора, и, вследствие этого, длительного переходного процесса установ ления этого напряжения. Кроме этого, требуется специальный компаратор, до: пускающий большие дифференциальные сигналы на входе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналогоцифровой преобразователь, содержмций компаратор, выход которого через регистр и цифроаналоговый преобразователь соединен со входом «омпаратоуа и через ре зистор со входной шиной и 3.

Однако известный АЦП имеет невысокие точность и быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстро. действия и точности.

Эта цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий компаратор, выход которого через регистр и цифроаналоговый преобразователь соединен с входом компаратора и через ,регистр соединен со входной шиной, введены шесть транзисторов, два резистора и два генератора тока, причем первый выход первого генератора тока соединен с шиной источника положительного напря« . жения и коллектором первого транзистора, база которого подключена к базе вто рого транзистора, коллектору третьего транзистора и через первый резистор соединена с коллектором второго транзистора, базой третьего транзистора и вторым выходом первого генератора тока, первый выход второго генератора тока соединен с шиной источника отрицательного напряжения и коллектором четвертого тран3 834 .зистора, база которого, соединена с базой пятого транзистора, коллектором шестого транзистора и через второй резистор подключена к коллектору пятого транзистора, база шестого транзистора и второму выходу второго генератора тока, эмиттеры первого, второ. го, четвертого и пятого транзисторов соединены со входом компаратора, а третьего и шестого - с общей шиной.

На чертеже показана схема аналогоцифрового преобразователя, содержащего компаратор l, регистр 2, цифроаналоговый преобразователь (КАП) 3, резистор 4, первый — четвертый транзисторы 5 —. 8, пятый транзистор 9, первый резистор l0, первый генератор Х1 тока, шестой транзистор 12, второй резистор l3, второй генератор 14 тока.

Работа AUD последовательного приближения заключается в следующем.

Если разность Эр входного тока поступающего из резистора 4, и выходного тока J UAIl положительна, то Э протекает через транзисторы 7 и 8. Ес« ли 3p - 0, то этот ток протекает через транзисторы Г и 6. Максимальная вели-. чина р т,ах= э /2 при Вк = 0 a3 „.<

/2 при У =0 (1-2 )2. Если J>

J,ãî ток в цепи обратной связи, образованной транзисторами 6 и 8, и в каждом плече равен 3 /4.. Таким образом, чтобы транзисторы 9 и 12 работали в активном режиме при любомир необходимо выбрать токи генератора постоянного тока Э„из условия Эг>3@ /4.

Благодаря введению цепи обратной связи не представляет труда выбрать сопротивления первого и второго регистров так, чтобы в диапазоне измжения тока Э =2Р „„„-,,-„„.п напряжение на выходе компаратора изменялось на несколько десятков милливольт.

Значительное повышение точностных показателей AUD достигается, во- первых, за счет уменьшения диапазона переключаемого на входе компаратора напряжения и, во - вторых, благодаря полной симметрии . плеч цепи на входе ком-. паратора. Благодаря последнему, напря жение на транзисторах 5-8 изменяется синфазно при изменении температуры, а общий дрейф напряжения на входе компаратора из-за действия введенной цепи о лежит в диапазоне 50-80 мкВ/ С при

899

15 Ф о р м у л а и э о б р е т е н и и

Аналого-цифровой преобразователь содержащий компаратор, выход которого через регистр и цифроаналоговый преобразователь соединен с входом компаратора и через резистор .яс>единен со . входной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, и быстродействия устройства, в него введены шесть транзисторов, два резистора и - два генаратора тока, причем первый выход первого генератора тока соединен с шиной источника положительного напряжения и коллектором первого транзистора, база которого подключена к базе второго транзистора, коллектору третьего транзистора и через первый резистор соединена с коллектором второго транзистора, базой третьего.транзистора и вторым выходом первого генератора тока, первый выход второго генератора тока соединен с шиной источника отрицательного напряжения и коллектором четвертого транзистора, база которого

40 соединена с базой пятого транзистора, коллектором шестого транзистора и через второй резистор подключена к коллектору пятого транзистора, база шесто45 го транзистора и второму выходу второго генератора тока, эмиттеры первого, вто рого четвертого и пятого транзисторов соединены со входом компаратора, а тре тьего и шестого — с обшей шиной.

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

l, Мелешко E. A. Интегральные схемы в наносекундной ядерной электронике, Атомиздат, 1978, с. 169.

2. Патент США № 38 l 1 l 25 кл. 340»347, l977 (прототип). использовании согласованных транзисторов по сравнению с 2-5 MB/ С в известном АИП. Исходная погрешность смещения напряжения на входе компаратора и в предлагаемом АЦП не превышает

ЪО мВ по сравнению с 150-200 мВ в извес тном.

Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить быстродействие д аналого-цифрового преобразователя в 8 раз, а точность в 5 раз по сравнению с из-. вестной структурой. г

834899

Составитель Ю. Богданов

Редактор H. Кешеля Техред Е-Гаврютешко: Корректор .М. Шароши

Заказ 4ll7/85 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

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

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