Аналого-цифровой преобразователь

 

CoIo3 Соаетскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

®К АВТОУСКОМУ СВИ ETEllbCYIÓ (61) Дополнительное к аат. саид-ау (22) Заяалемо 1409.79 (21) 2818985/18-21 (53)М. Кл.

Н 03 К 13/17 с присоединением заяаим Ио—

Государственный комитет

С С С P по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опублмковамо 15.06.81. Бюллетемь т4й 22.

Дата опубликования описамия 2006.81 (53) УДК 681. 325 (088.8) (54) АНАЛОРО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измери-. тельнои и вычислительной технике, а точнее к аналого-дискретным преобраз ов ат елям сигналов.

Известен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) уравновешивакщего преобразования с дискретным формированием компенсирующего напряжения и постоянным шагом квантования, обеспечивающий сравнительно высокую точность и быстродействие, содержащий блок сравнения, преобразователь коднапряжение, источник опорного напряжения, распределитель, генератор тактовых. импульсов (1J. 15

Недостаток преобразователя — низк ая н адежно ст ь.

Известен также быстродействукщий аналого-цифровой преобразователь, в котором длительность каждого уровня 20 квантования на выходе цифро-аналогового преобразователя обратной связи, начиная с первого, уменьшается в соответствии с логарифмическим законом (2). 25

Недостатком такого преобразователя является то, что реальная длительность переходных процессов в устройстве зависит от величины опорного напряжения, влияния и разброса пара- 30 метров элементов преобразователя, паразитных компенденсов, температурной нестабильности элементов и вследствие этого не подчинена какому-либо закону полностью, в частности логарифмическому.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с источником входного напряжения, второй входс первым выходом преобразователя коднапряжение, первый вход которого соединен с первым выходом распределителя, введены первый, второй и третий триггеры, первый и второй элементы И, формирователь импульса и индикатор окончания переходного процесса, вход которого соединен с первым выходом преобразователя код - напряжение, а выход через формирователь импульсов соединен с первым входом распределителя и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго элемента И, а выход соединен со вторым входом это839045 го элемента, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом цифровой вычислительной машины, а второй вход соединен с ее первым выходом и с первым входом третьего триггера, второй вход которого соединен со вторым выходом распределителя, а выход соединен со вторым входом распределителя и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходом цифровой вычислительной машины, второй вход которой соединен со вторым выходом преобразователя код — напряжение, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения.

На чертеже представлена блок-.схема аналого-цифрового преобразователя (АЦП) .

Преобразователь содержит блок 1 сравнения, преобразователь код-напряжение 2, источник 3 входного напряжения, индикатор 4 окончания переходного процесса, формирователь 5 импульса, распределитель б, первый 7, второй 8, третий 9 триггеры, первый 10 25 и второй 11 элементы И, цифровая вычислительная машина (ЦВМ) 12.

В предлагаемом аналого-цифровом преобразователе напряжения в код работа устройства организована по апериодическому способу, т. е. таким образом, когда каждый последующий такт аналого-цифрового преобразователя разрешается непосредственно после окончания переходных процессов в 35 предыдущем такте, а длительность тактов уравновешивания равна реальной длительности переходных процессов в устройстве.

Устройство работает следукщим,об разом.

По сигналу "Пуск" из ЦВМ 12 распределитель б через триггер 9 подключают к блоку 1 сравнения преобразователь код - напряжение 2, к которому подключено и измеряемое напря- 45 жение с источника 3 входного напряжения. Также по сигналу "Пуск" тактовые импульсы (ТИ) контроля от ЦВМ

12 поступают на триггер 7 через первый элемент И 10 и триггер 8 индика- 5р ции состояния устанавливается в положение "исправность". Блок 1 сравнения в моменты равенства преобразуемого напряжения О„и компенсирующего с преобразователя код — .напряжение

2 формирует сигнал, управляющий преобразователем код — напряжение.

Индикатор 4 окончания переходного процесса выдает импульс,. задний фронт которого фиксирует момент окончания переходного процесса первого уровня квантования, а формирователь 5 импульса формирует импульс, управляющий распределителем на подключение следукщего уровня квантования с тригГером 7, разрешающим прохождение ТИ контроля через элемент И 11 на триггер 8 индикации состоянии "исправность".

Период ТИ контроля выбирается большего по длительности такта квантования. При отсутствии импульса с формирователя 5 импульса триггер 8 индикации состояния вторым тактовым импульсом с ЦВМ 12 устанавливается в положение "неисправность". Поданный в ЦВМ сигнал о неисправности АЦП позволяет осуществлять быструю замену неисправного АЦП резервным. формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с источником входного напряжения, второй входс первым выходом преобразователя коднапряжение, первый вход которого соединен с первым выходом распределителя,,отличающий с ятем, что, с целью повышения быстродействия и надежности преобразования, введены первый, второй и третий триггеры, первый и второй элементы И, формирователь импульса и индикатор окончания переходного процесса, вход которого соединен с первым выходом преобразователя код — напряжение, а выход через формирователь импульсов соединен с первым входом распределителя и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго элемента И, а выход соединен со вторым входом этого элемента, выход которого соединен с первым входом второго .триггера, выход которого соединен с первым входом цифровой вычислительной машины, а второй вход соединен с ее первым выходом и с первым входом третьего триггера, второй вход которого соединен со вторым выходом распределителя, а выход соединен со вторым входом распределителя и первьм входом первого элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходом цифровой вычислительной машины, второй вход которой соединен со вторьм выходом преобразователя код - напряжение, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы.

N., "Высшая школа", 1973, с. 207.

2. Авторское свидетельство СССР

9 221337, кл. Н 03 К 13/17, 1971.

839045

Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открйтий

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

Заказ 4180/3

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

Составитель Л. Беляева

Редактор М..Петрова Техред H. Келущак Корректор H. Степ