Аналого-цифровой преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик (щ900436 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2307.79 (21) 2801102/18-21 (и)и.к . с присоединением заявки )(о

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

СССР яо делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 230 1.82 Бюллетень Йо

Дата опубликования описания 230182 (53) УДК 681. 325 (088.8) A.Â.ÃîëóáåHêo, В.A.Çàâàäñêèé, Ю. .Заика и К.Г.Самофалов (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислйтельной технике и инФормационноизмерительной технике, а точнее к устройствам преобразования формы информации и может быть использовано при проектировании микроминиатюрных аналого-цифровых преобразователей (АЦП).

Наиболее близким по технической 0 сущности к предлагаемому является аналого-цифровой преобразователь, содержащий входную шину, блок нульорганов, выход которого подключен ко входу пересчетного устройства, линейный декодирующий преобразователь и блок сравнения (1).

Однако известный преобразователь сложен по своей конструкции, так как линейный декодирующий преобразователь построен на достаточно сложных схемах и характеризуется недостаточно высокой надежностью.

Цель изобретения = уменьшение габаритов и повышение надежности. .Указанння цель достигается тем, что в аналого-цифровом преобразователе, содержащем входную шину, нульорган, выход которого подключен ко входу пересчетного устройства, линейный декодирующий преобразователь и блок сравнения, линейный декодирующий преобразователь и блок сравнения выполнены в виде частично поляри. эованной сегнетоэлектрической пластины с общим электродом, размещенным на одной ее стороне и выполненным в виде сплошного участка металлизации, и с расположенными на другой ее стороне входным и выходными электродами, каждый из которых выполнен в виде полос металлиэации и размещен друг относительно друга на расстоянии электродом сравнения и эталонными электродами в виде полос металлизации, каждый иэ которых размещен перпендикулярно входному и выходному электродам на расстоянии вдруг относительно друга, причем входной электрод подключен ко входной шине, эталонные электроды — к выходам пере" счетного устройства, выходные электроды и электрод сравнения — ко входу нуль-органа, а общий электрод - к общей шине.

На фиг. 1 изображена конструкция сегнетоэлектрического аналого-цифрового преобразователя; на фиг. 2 функциональная схема устройства.

Основу конструкции составляет сегнетопьезоэлектрическая пластина 1

900436 (фиг.1), На одну сторону пластины

1 нанесен входной электрод 2. На расстоянии 0 от электрода 2 параллельно ему с шагам 6 нанесены и выходных электродов 3. Необходимое количество электродов 3 определяется преименяемым алгоритмом аналогоцифрового преобразования (так, например, для алгоритма счета единичных приращений п равно максимальному числу уровней квантования, для сле- 0 дящего алгоритма п=1,для алгоритма поразрядного кодирования и равно числу разрядов эквивалентных цифровых кодов) . Перпендикулярно входному электроду 1 нанесен электрод 4 срав- 15 нения. На расстоянии 3 от электрода 4 нанесены эталонные электроды 5. На противоположной стороне пластины 1 нанесен общий электрод 6. Сегнетоэлектрический материал пластины 1 20 под электродами 2 — 5 поляризован.

Входной электрод 2 соединен со входной шиной 7 (фиг.2). Выходные электроды 3 и электрод 4 сравнения подключены ко входу нуль- органа 8. Выход>5 нуль-органа 8 соединен со входом пересчетной схемы 9 ° Выходы пересчетной схемы 9 соединены с эталонными электродами 5. Закон изменения цифровых кодов на выходах пересчетной схемы 9 о задан в соответствии с примененным алгоритмом аналого-цифрового преобразования. Общий электрод 6 соединен с общей шиной устройства.

Аналого-цифровой преобразователь работает следующим оюразом.

Импульс входного напряжения, пропорциональный преобразуемой аналогоцифровой величине, подается со входной шины 7 (фиг.2) на входной электрод 2. Одновременно на эталонные 40 электроды 5 с выходов пересчетной схемы 9 подаются импульсы эталонного возбуждения в соответствии с хранимым пересчетной схемой 9 цифровым кодом. Эталонные электроды 5 и участ-45 ки поляризованного сегнетоэлектрика под этими электродами выполняют функции линейного декоднрующего преобразователя. В силу обратного пьезоэффекта возбужденный входной элект- 5п род 2, а также каждый из возбужденных электродов 5, генерирует бегущую механическую волну,- распространяющуюся в направлении, перпендикулярном вызвавшему ее электроду. Ввиду того, что входной электрод 2 и эталонные электроды 5 равноудалены от соответственно ближайшего из выходных электродов 3 и электрода 4 сравнения механические волны достигают элект- 6О родов 3 и 5 одновременно, Механическая цена, возбужденная электродом 2 и пропорциональная входной аналоговой величине, и пакет механических волн, возбужденных эталонными электродами 5, пропорциональный @ифровому коду пересчетной схемы, в силу прямого пьезоэффекта генерируют на выходном электроде 3 и электроде

4 сравнения электрические заряды, пропорциональные укаэанным входной и эталонной величинам. Ввиду того, что электроды 3 н 5 электрически соединены, происходит алгебраическое суммирование указанных электрических зарядов, а точнее их сравнение, вследствие, того, что они имеют противоположный знак (поляризация сегнетоэлектрика под электродами 3 и 5 имеет противоположное направление, либо импульсы возбуждения, подаваемые на электроды 2 и 5 имеют противоположную полярность ) . Нуль-орган 8 регистрирует разницу зарядов, наве; денных на электродах 3 и 4, т.е.выявляет равенство или неравенство вход- ной и эталонной величин, и выдает ,команду на изменение кода эталона в пересчетной схеме 9 в соответствии с принятым алгоритмом аналого-цифрового преобразования. Далее эталонные электроды формируют новую эталон. ную волну, которая достигает электрод 4 сравнения в тот самый момент, когда возбужденная ранее входным электродом 2 волна достигает следующего выходного электрода 3 (расстояние между соседними электродами.3 равно расстоянию между электродами

4 и 5). Происходит процесс сравнения аналогичный описанному. И так далее, до тех пор, пока пересчетиая. схема не выработает эталон, эквивалентный входной величине (цифровой код) .

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий входную шину, нуль-орган, выход которого подключен ко входу пересчетйбго устройства, линеййый, декодирующий преобразователь и блок сравнения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности, линейный декодирующий преобразователь и блок сравнения выполнены в виде частично поляризованной сегнетоэлектрической пластины с общим электродом, размещенным на одной ее сторо. не и выполненным в.виде сплошного участка металлизации, и с расположенными иа другой ее стороне входным и выходными электродами, каждый из которых выполнен в виде полос металлизации и размещен друг относительно друга на расстоянии 1, электродом сравнения и эталонными, электродам, в виде полос металлизации, каждйй иэ которых размещен перпендикулярно входному и выходнйм элект i родам на расстоянии 6 друг относитель

900436 но друга. входной электрод подключен ко входной шине, эталонные электроды — к выходам пересчетного устройства, выходные электроды и электрод сравнения - ко входу нуль-органа, а общий электрод — к общей шине.

ВНИИПИ Заказ 12204/74

Тираж 953 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Полупроводниковые кодирующие и декодирующие преобразователи. Под ред.В.Б.Смолова, М., Энергия, 1967, с.134-135 (прототип ).