Устройство для аналого-цифрового преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) р 1)5 Н 03 М 1/4 ЕТЕНИЯ ПЬС фровые преГО-ЦИФРОВОГО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ П 1 НТ СССР ПИСАНИЕ ИАВТОРСКОМУ СВИ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Модуль" Винницкого политехнического института и Винницкий политехнический институт (72) А,П,Стахов, Н.А.Квитка, В.А.Лужецкий, Ю.А.Петросюк и Э.В.Козинцова (53) 681.325(088.8)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНЬЛО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ(57) Изобретение относится к вычисли 2тельной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые, а также при цифровой обработке сигналов и, кроме того, для получения цифровой информации о расположении объекта в двумерной системе координат. Изобретение по" зволяет расширить функциональные воз-. можности посредством преобразования аналогового сигнала в код с основанием 2 и контроля правильности преобразования. Это достигается тем, что в устройство, содержащее источник 10 опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 4, введены масштаби" рующие операционные усилители 1,2 и 3, аналого-цифровой преобразователь 5, коммутаторы 7,8, регистр 9, блок 6 сравнения кодов, 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые, а также для цифро 5вой обработки сигналов, кроме того,для получения цифровой информации орасположении объекта в двухмерной системе координат.Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей посредствомпреобразования аналогового сигнала. вкод с основанием 2 и контроля пра,вильности преобразования.На чертеже представлена структурная 15схема устройства.Устройство содержит масштабирующиеоперационные усилители 1-3, аналогоцифровые преобразователи (АЦП) 4 и 5параллельного преобразования, блок 6 20сравнения кодов, коммутаторы 7 и 8.регистр 9, источник 10 опорного напряжения, входные шины 11-13, шину 4 так.товых импульсов, шины 15 и 16 управления, шину 17 контроля,25Масштабирующие усилители 1-3 имеют по два коэффициента передачи, взависимости от режима работы устройства. Для преобразования входного сигналав, двоичный код каждый из 30трех масштабирующих операционных усилителей имеет коэффициент передачиединицу, В случае преобразования входного сигнала 1 в цифровой сигналс основанием 2 масштабирующий уси 35литель 1 имеет коэффициент передачиГгвторой ---- и преобразовы 1 +,2 1 +2вает входное напряжение ЛЦП 4 40ьх -Гга АЦП 5 -- --- . Мас( +Гг)"(1+ 12)штабирующий усилитель 3 имеет коэффициент передачи 2 и преобразовывает 45 опорное напряжение П для второго АЦП 5 в 2Блок 6 осуществляет контроль правильности преобразования Возникновение единичного сигнала на выходе блока 6 свидетельствует о воэникнове 50 нии ошибок в преобразовании.Коммутаторы 7 и 8 позволяют в зависимости от режима преобразования сформировать цифровые сигналы в регистр 9. В случае преобразования входного сигнала в двоичньй код коммутатор 7 обеспечивает подключение сформированного АЦП 4 кода к первым от 1 до и входным разрядам регистра,а коммутатор 8 - сформированныеАЦП 5 коды к вторым от и+1 до 2 празрядам регистра,В режиме преобразования входногосигнала в код с основанием -2 коммутатор 7 осуществляет подключениеАЦП 4 к четным разрядам регистра 9,а коммутатор 8 - подключенИе АЦП 5к нечетным его разрядам,Устройство может работать в двухрежимах: в режиме преобразования аналоговой величины в код с иррациональным основанием Г 2 и в режиме одновременного преобразования двух независимых (в том числе и одной) аналоговых величин соответственно в двадвоичных кода.Устройство в первом режиме работает следующим образом.Преобразованию предшествует установка в исходное состояние, при котором к первым входам масштабирующихусилителей 1 и 2 приложено входноенапряжение П а вторые их входы подссединены к общей точке схемы устройУства коэффициент передачи масштабирующих усилителей имеют значения:первый ----- , второй -421+2 1+2а третий - 12 , на управляюшие шины 15 и 16 коммутаторов 7 и 8 подаются единичные сигналы, регистр.9 обну"лен.По первому импульсу, поступающемупо шине 14 тактовых импульсов вАЦП 4, происходит сравнение напряже"Циния --- с опорным напряжением1 +42ои одновременное с этим сравнения в4 гАЦП 5 напряжения Ць ---- с на +Рпряжением 1 2По второму такту дешифраторы первого 4 и второго 5 АЦП преобраэовы"вают полученные на выходах схемсравнения слова соответственно в четные и нечетные разряды кода с основанием 12 , которые затем по третьемутакту записываются в выходные регистры каждого из АЦП. Таким образом, навыходе первого АЦП 4 формируютсячетные разряды выходного кода, а навыходе АЦП 5 - нечетные разряды,Окончательное формирование цельного2 п-разрядного кода с иррациональнымоснованием 42 осуществляется подачей4687 .6образования в процессе работы устройства, т,е, осуществляет контроль. 1 О 15 20 25 30 35 40 45г, 50 55 5159нулевого сигнала в шину 15 коммута-торов 7 и 8, которые организовываютподключение четных и нечетных и-разрядов кода 2 с выходов АЦП на соот"ветствующие входы регистра 9 с последующей записью.Блок 6 осуществляет контроль правильности преобразования - единица навыходе схемы сигнализирует об ошибкев преобразовании.Второй режим работы устройства дляаналого-цифрового преобразования отличается тем, что в исходном состоянии первые входы первогои второго 2 васштабирующих усилителей подсо"единены к общей точке схемы, а навторые их входы поданы независимыевходные напряжения соответственно Пв,и 0 , коэфФициенты передачи каждогоВХ 2 физ трех масштабирующих усилителейравны единице, на управляющую шину 15 подан нулевой сигнал,По первому тактовому импульсу входные напряжения Пв, и 1сравниваютсяс напряжением 11 в схемах сравнениясоответственно первого 4 и второго 5АЦП.Во время второго такта в каждомАЦП происходит дешифрация слова, полученного на выходах схем сравнения,а затем в третьем такте осуществляется запись в выходные регистрыАЦП И 1- и И 2 п-разрядных двоичных кодов: в первом АЦП 4-кода, соответствующего первому входному напряжениюОво втором АЦП 5 - кода, соответствующего напряжению 11 ,Вследствие приложения нулевогосигнала к шине 15 с помощью коммутаторов 7 и 8 осуществляется записьвыходного кода И в младшие от едини/"цы до и разрядов, а кода 12 - встаршие от п+1 до 2 п разрядов регистра 9 устройства для аналого-цифровогопреобразования.По сравнению с известным предлагаемое устройство обладает бслее широкими функциональными воэможностями в связи с тем, что устройство способно преобразовывать напряжение вцифровую величину, представленнуюкак двоичным п-разрядным кодом, таки 2 п"разрядным кодом с основанием 2,а также преобразовывать одновременнодва независимых напряжения 11 иПв два.Б 1- и И 2 и-разрядных двоичнйх кода, кроме того, обладаетспособностью обнаружения ошибки преФормула изобретения Устройство для аналого-цифрового преобразования, содеожащее первый аналого-цифровой преобразователь и источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого аналого-цифрового преобразова" теля, второй вход которого является шиной тактовых импульсов, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем создания дополнительной возможности преобразования аналоговой величины в код с иррациональным основанием 12 и контроля правильности преобразования, в него введены блок сравнения кодов, регистр, два коммутатора, второй аналого-цифровой преобразователь, первый, второй и третий масштабирующие операционные усилители, выходы которых подключены соответственно к третьему входу первого аналого-цифрового преобразователя, первому и второму входам второго аналого в цифрово преобразователя, третий вход которого является шиной тактовых импульсов, выходы первого аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими первыми информационными входами первого и второ- го коммутаторов и блока сравнения кодов, выходы второго аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими вторыми информационными входами первого и второго коммутаторов и блока сравнения кодов, а первый и второй управляющие входы первого и второго коммутаторов соответственно объединены и являются соответственно первой и второй управляющими шинами, выходы первого и второго коммутаторов соединены соответственно с первым и вторым входами регистра, первые входы первого и второго масштабирующих операционных усилителей объединены и являются первой входной шиной, вторые входы являются соответственно второй и третьей входными шинами, вход третьего масштабирующего операционного усилителя подключен к выходу источника опорного напряжения, выходы блока сравнения кодов являются шиной контроля, выходы регистра являются выходной шиной.