Аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования

(59 4 Н 03 РЕ ВУ ИД 0 ма связ в АСУТП измеритсчетом25. сов, счетинтеграггеры 6,14,2 ил, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Каган Б.М. и др. СистеЭВМ с объектами управленияМ.: Сов, радио, 1978.Швецкий Б,М. Электронныетельные приборы с циФровым оМ.: Сов. радио, 1970, с. 10(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВУХТАКТНОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено дляпреобразования напряжения в цифровойкод, Изобретение позволяет повыситьточность преобразования. Это достигается тем, что в устройство, содержащее усилитель 1, ключи 3,4, блок2 управления, интегратор 5, компаратор 10, генератор 8 импульчик 15 импульсов, введенытор 9, ключи 11,12,13, триэлемент И 7, компаратор 16Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналого-цифровым преобразователям, предназначенным для преобразования напря"жения в цифроной код,Целью изобретения является повышение точности преобразования.На фиг. 1 приведена временнаяфункциональная схема аналого-цифрового преобразователя двухтактногоинтегрирования; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.Преобразователь содержит усилитель 1, блок 2 управления, ключи 3,4, интегратор 5, триггер б, элементИ 7, генератор 8 импульсов, интегратор 9, компаратор 10, ключи 11 - 13,триггер 14, счетчик 15 импульсов,компаратор 16.20Аналого-цифровой преобразовательднухтактного интегрирования работает следующим образом.В исходном состоянии ключи 3 4,11, 12 разомкнуты, ключ 13 замкнут.На выходах интеграторов 5, 9 напряжение равно О. В начальный моментвремени й, вырабатывается сигнал(фиг. 2 а), открывающий ключ 3, Начинается заряд интегратора 5 суммойпреобразуемого напряжения и напряжения смещения Бм .(фиг. 2 в). Зарядпродолжаетая до момента С , когдаключ 3 размыкается. При этом триггер6 устанавливается в состояние, прикотором замыкается ключ 4 (фиг. 2 б). 35Кроме того, сигнал с триггера б,пройдя элемент 7, замыкает ключ 11,Начинается заполнение счетчика 15 .1импульсами частотой Г , поступающими с первого выхода генератора 8,При разряде интегратора 5 до уровняУ(фиг; 2 в) в момент времени сэсрабатывает компаратор 10 (фиг, 2 г),при этом триггер 14 опрокидывается,сигнал с его выхода через элемент 7размыкает ключ 11. Начинается зарядинтегратора 9 выходным напряжениеминтегратора 5 (фиг. 2 д) и заполнение счетчика 15 импульсами частотой0,5 Й . Разряд продолжается до момента й , когда выходное напряжение интегратора 9 снизится до 0 и сработает компаратор 16. При этом триггер14 опрокидывается, ключ 13 замыкается, а ключ 12 размыкается. Сигнал с 55выхода триггера 14 возвращает триггер б и исходное состояние. Циклпреобразования заканчивается Резуль.тат преобразования, занесенный всчетчик результата, определяется извыражения ю=(-с)Г+(е-г.) - .(1)о7о 7 .7 Ввиду линейности входного напряжения интегратора 5 и с учетом того, что выходное напряжение интегратора 9 можно записать: 7447 1 с-с=-(-),4 3 2 5 7 ф(2) Заполнение счетчика 15 производится от генератора 8 через ключи 11 и 12, При замкнутом ключе 11 частота заполнения счетчика ранна Г , при1замкнутом ключе 12 - -Г . На интер"2 овале- й замкнут ключ 11, на интервале й - й 7 - ключ 12. В результате на вход счетчика 15 поступает Н импульсов, причемВеличины 11 м, и 1,м выбираютсяиз условия 1Я Ц см," 1" ПмВеличина Цучитывается путем предварительной записи в счетчик результата соответствующего кода,Благодаря двойному интегрированию эталонного напряжения на интервалеГ,7 повьппается точность определения длительности интервала Е 4- Е. Повышение точности достигается за счет того, что длительность второго такта определяется не по мгновенному значению выходного напряжения интег 3 145 ратора, а на основе результатов его интегрирования. При этом все шумы и помехи, интеграл от которых на интервале й- Сз равен О, не влияют на компаратор, а следовательно, на, погрешность определения длительности интервала 1- С. Йа счет этого и происходит уменьшение случайной составляющей погрешности преобразования.Формула изобретенияАналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования, содержащий усилитель, первый вход которого является входной шиной, а выход соединен с информационным входом первого ключа, выход которого объединен с выходом второго ключа и че рез первый интегратор соединен с первым входом первого компаратора, информационный вход второго ключа является шиной источника эталонного напряжения, управляющий вход первого ключа соединен с выходом блока управления, счетчик импульсов, генератор импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два триггера, элемент И, третий, четвертый и пятый ключи, второй интегратор и.второй компаратор, первый вход которого соединен с выходами второго 18 б 24интегратора и третьего ключа, второйвход компаратора является ниной первого потенциала, а выход соединен свходом установки в 0 первого триггера, вход установки в "1" которогосоединен с выходом первого компаратора, прямой выход первого триггерасоединен с управляющим входом четвертого ключа и первым входом элемента И, инверсный вьгход соединен с управляющим входом третьего ключа ивходом установки в 0 второго триггера, вход установки в "1" которогосоединен с выходом блока управления,а прямой выход соединен с управляющимвходом второго ключа и вторьм входомэлемента И, выход которого соединенс управляющим входом пятого ключа,информационный вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен с информационным входом четвертого ключа, выход которого объединен с выходом пятого ключа и соединен со счетным входом счетчикаимпульсов, первая и вторая шины напряжений смещения являются соответственно вторыми входами усилителяи первого компаратора, выход первогоинтегратора соединен с первым входомвторого интегратора, второй входкоторого соединен с информационнымвходом третьего ключа,