Реверсивный аналого-цифровой преобразователь

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОВГКтЕНИЯ " 8582О7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 031079 (21) 2823577/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень N2 31

Дата опубликования описания 230881 (я)м. к,.з

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

СССР ио демам изобретений в открытий (53) УДК 881. 328 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Н. Осипов

Львовский ордена Ленина политехнический им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНИМ AHAJIOI O-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в интерфейсных устройствах систем с аналоговым и L:,èôðoвым представлением информации.

Известно устройство, содержащее мультйплексор, входы которого соединены с источником вхрдных аналоговых сигналовт параллельный цифроаналоговый преобразователь с суммированием токов, подключенный выходом через усилитель к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход с устройством управления аналого-цифровым преобразованием, выходы которого через первую группу вентилей соединены со.входами параллельного цифроаналогового преобразователя; аналоговый демультиплексор, вход которого подключен к усилителю, а выходы являются аналоговыми выходами устройства; вторую группу вентилей, входы которых соединены с выходом устройства управления аналого-цифровым преобразованием, а выходы — с реги тром, подключенным выходами ко входам пер- вой группы вентилей, а также узел синхронизации g1}.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный аналого-цифровой преобразователь, содержащий мультиплексор, первый вход которого соеди10 нен с общей шиной, а сигнальные входы соединены с источниками входных аналоговых сигналов, параллельный цифроаналоговый преобразователь, выход которого через резистор соединен с выходом мультиплексора и непосредственно - с первым входом компаратора, который через встречно-параллельно соединенные два диода. соединен со вторым входом компаратора и с общей шиной, а выход — с пе Ьвым входом блока управления аналого-цифровым преобразованием, выходы которого соединены с первыми входами первой группы вентилей, выходы которой соединены со входами параллельного цифроаналогового преобразователя, усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход — через резистор с выходом параллельного цифроаналогового преобразователя и

Зо непосредственно с первым входом демуль858207 типлексора, выходы которого являются аналоговыми выходами устройства, вторую группу вентилей, первая группа входов которых соединена с выходами блока управления аналого-цифровым преобразованием, а вторая группа входов — с цифровыми входами реверсивного аналого-цифрового преобразователя, а выходы соединены с входами регистра, выходы которого соединены со вторыми входами первой группы вентилей и цифровыми выходами устройства, 10 блок синхронизации, выходы которого соединены со вторыми Вхбдами мультиплексора, демультиплексора, блока управления, второй группы вентилей и третьим входом первой группы вентилей, 15 введены два ключа, через первый иэ которых выход усилителя соединен с его инвертирующим входом, а через второй ключ инвертирующий вход усилителя соединен с первым входом ком- QQ паратора.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Реверсивный аналого-цифровой (цифроаналоговый) преобразователь содержит мультиплексор 1, первый вход которого соединен с общей шиной, а сигнальные входы соединены с источниками входных аналоговых сигналов, параллельный цифроаналоговый преобразователь 2 с суммированием токов, соединенный через резистор 3 с выходом мультиплексора 1 и с первым входом компаратора 4, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход — c блоком 5 управления аналого-цифровым преобразованием, выходы которого че— рез первую группу вентилей 6 соединены со входами параллельного цифроаналогового преобразователя 2, усилитель 7, неинвертирующий вход которого 40 соединен с общей шиной, а выход — через резистор 8 — с выходом параллельного цифроаналогового преобразователя

2 и со входом демультиплексора 9, выходы. которого являются аналоговыми выходами устройства, вторую группу вентилей 10, первая группа входов которых соединены с выходами блока 5 управления аналого-цифровым преобразова. нием, вторая группа — с цифровыми эхо дами реверсивного аналого-цифрового (цифроаналогового) преобразователя, а выходы соединены с регистром 11, выход которого соединен с входами первой группы вентилей 6 и к цифровым выходам устройства, блок 12 синхронизации, а также два ключа 13 и 14, первый иэ которых соединяет выход усилителя 7 и его инвертирующий вход, а второй инвертирующий вход усилителя

7 - с входом компаратора 4 и с двумя ф) диодами 15, соеДиненных с общей шинойа

В процессе аналого-цифрового преобразователя входные сигналы подаются на сигнальные входы мультиплексора 1, 65 управляемого от блока 12 .ни хр<>нн:,1 ции. Сигнал выбранного канал» при : „тствует на выходе мультиплексора. В этом режиме блок 12 синхронизации обеспечивает подключение выходов блока 5 управления аналого-цифровым пре— образованием ко входам цифроаналогового преобразователя 2. Ключ 14 в рассматриваемом режиме разомкнут, а ключ

13 замкнут, вследствие чего на выходе усилителя 7 присутствует нулевой потенциал; и усилитель 7, и демультиЙлексор 9 в работе устройства не участвуют . г

Устройство представляет собой обычный аналого-цифровой преобразователь, в котором цифроаналоговый преобразователь используется для выработки компенсирукшего воздействия (в данном случае тока) . Диоды 15 ограничивают перепады напряжения на входе компаратора 4. В зависимости от принятого алгоритма работы блок управления 5 может представлять собой либо регистр последовательного уравновешивания, управляющий, в зависимости от показания компаратора 4 в каждом такте, подключением разрядов цифроаналогового преобразователя 2 (метод под— рядногo уравновешивания), либо реверсивнь>й счетчик, подсчитывающий импульсы, поступающие от блока 12 синхронизации (метод последовательног0 счета) . Компаратор 4 определяет направление счета. По окончании преобразования цифровой эквивалент входного напря>кения записывается с выходов блока управления 5 через вторую группу вентилей 10 в регистр 11 и присутствует на цифровых выходах устройства. Отпирание соответствующих входов второй группы вентилей 10 обеспечивается по сигналу блока 12 синхронизации.

В режиме цифроаналогового преобразования по сигналу блока 12 синхронизации включается канал мультиплексора 1, подключенный к общей шине, вследствие чего на выходе мультиплексора 1 — нулевой потенциал, и он в работе устройства участия не принимает. Блок 12 синхронизации отключает выходы блока 5 управления аналогоцифровым преобразованием от входа цифроаналогового преобразователя 2. 3амыкается ключ 14 и размыкается ключ

13, при этом усилитель 7 начинает выполнять функции преобразования тока в напряжение и масштабирования, а диоды 15 запираются нулевым напряжением, и компаратор 4 исключается из работы устройства. Код, присутствующий на цифровых входах второй группы вентилей 10 по сигналу блока 12 синхронизации, переписывается в регистр

11, с выходов которого через первую группу вентилей 6, поступает на входы г араллельно цифроаналогового преобразователя. Напряжение с выхода

858207 цифроаналогового преобразователя поступает на вход усилителя 7 и после преобразования тока в напряжение и масштабирования через демультиплексор 9 передается на один из аналоговых выходов устройства. 5

Предлагаемое устройство обладает высоким быстродействием, как в режиме цифроаналогового, так и аналогоцифрового преобразования. Высокое быстродействие обеспечивается исполь- 1а эованием параллельного цифроаналогового преобразователя с суммированием токов, отличающегося от других типов преобразователей именно высоким быстродействием. Кроме того, быстродействие достигается введением двух дополнительных ключей, с помощью которых исключается усилитель, как одно из наиболее инерционных звеньев из цепи обратной связи преобразователя. га

Формула изобретения

Реверсивный аналого-цифровой преобразователь, содержащий мультиплек- 25 сор, первый вход которого соединен с общей шиной, а сигнальные входы соединены с Источниками входных аналоговых сигналов, параллельный цифроаналоговый преобразователь, выход которого через резистор соединен с выходом мульт ипле ксора, и, не посредст венно, — с первым входом компаратора, который через встречно-параллельно соедине нные два диода соединен со вторым входом компаратора и с общей шиной, а выход — с первым входом блока управления аналого-цифровым преобразованием, выходы которого соединены с первыми входами первой группы вентилей, выходы которой соединены со входами параллельного цифроаналогового преобразователя, усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход — через резистор с выходом параллельного цифроаналогового преобразователя, и непосредственно с первым входом демультиплексора, выходы которого являются аналоговыми выходами устройства, вторую группу вентилей, первая группа входов которых соединена с выходами блока управления аналого-цифровым преобразованием, а вторая группа входов — с цифровыми входами реверсивного аналого-цифрового преобразователя, а выходы соединены со входами регистра, выходы которого соединены со вторыми входами первой группы вентилей и цифровыми выходами устройства, блок синхронизации, выходы которого соединены со вторыми входами мультиплексора,демультиплексора, блока управления, второй группы вентилей и третьим входом первой группы вентилей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыиюния быстродействия, в него введены два ключа, через первый из которых выход усилителя соединен с его инвертирующим входом, а через второй ключ инвертирующий вход усилителя соединен с первым входом компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1334á54, кл. 2 G 4 Н, 1972 (прототип1 .

858207

Эакаэ 7265/90

Тирам 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нэобретений и открытий

143035, Москва, Ж-35, Раушская иаб;, ц. 4/5

2 филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Куэнецов

Редактор Н. Еончицкая Техред T.Маточка - Корректор Н. Швыдкая.