Аналого-цифровой преобразователь

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 27 ЛЧ.1967 ( 1155683/18-24)с присоединением заявкиПриоритет л. 42 тпз, 300 МПК б 061УДК 681.325(0 Комитет по делам изобретений н открытий пои Совете Министров1969. Бюллетень16 пуоликовано 1 а опубликования описания 24,1 Х.1969 Авторыизобертения Е, Ф. Бальцер, Б. Г. Вальский, В. В. Островерхов и Б. О. Приходовский явите АЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретеиие относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при проектировании аналого-цифровых преобразователей с двоично-десятичным кодированием двухполярных входных сигналов.В известных схемах двухполярных анологоцифровых преобразователей результат преобразования входных сигналов снимается либо в прямом, либо в обратном коде в зависимости от полярности входного сигнала, и для этого применяется двоичный или самодополняющийся двоично-десятичный код.При работе аналогочцифрового преобразователя в комплексе с электронной вычислительной машиной наиболее удобным .является кодирование непрерывного сигнала в двоичном или двоично-десятичном коде с весами 8 - 4 - 2 1 Последний является несамодополняющимся кодом, поэтому применение его в двухполярных аналого-цифровых преобразователях поразрядного уравновешивания значительно усложняет схему преобразователя.Цель изобретения - построение двухполярного аналого-цифрового преобразователя с кодированием выходных сигналов в коде с весами 8 4 2 - 1 без использования сложных схем перевода кода.Сущность изобретения заключается в том, что измеряемое напряжение одной полярности (например, отрицательной) отрабатывается в коде с весами 8 - 4 - 2 - 1 при использовании сетки с весами 2 - 4 - 2 - 1, а для преобразования измеряемого напряжения другой, полярности (положительной), отрабатываемого в ко де с весами 2 4 2 - 1, обеспечивается перевод кода с весами 2 4 2 - 1 в код с весами 8 - 4 - 2 - 1 с небольшим количеством элементов.Для этого в каждой, декаде один выход 10 триггера старшего разряда декады соединенсо входом схемы совпадения, другой вход которой подключен к триггеру полярности; выход схемы совпадения соединен со входами собирательных схем, через вторые входы кото рых выходы триггеров разрядов, следующихза старшим, кроме младшего, соединены со входами цепей управления соответствующих ключей в дискретном делителе; кроме того, выходы этих триггеров разрядов соединены с 20 блоком считывания через схемы совпадения,другие входы которых подключены ко второму выходу триггера старейшего разряда декады; второй выход триггвра полярности соединен со схемой совпадения, другой вход которой 25 подключен к блоку управления, а выход соединен со счетным входом триггеров разрядов всех декад.На чертеже изображена схема одной декады предлагаемого аналого-цифрового преоб разователя, состоящей из дискретного делите 2432815 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 ля 1 с измерительными ключами 2 - 5, источника образцового напряжения 6, схем совпадения 7, 8, 9, собирательных схем 10, 11, блока считывания 12, цифрового регистра 13 с разрядными триггерами 14 - 17 и схемами совпадения 18 - 22, блока управления 23, схемы совпадения 24, триггера полярности 25, распределителя 26, блока управления полярностью 27 с ключами 28, 29; сравнивающего устройства 30, схемы совпадения 31.Рассмотрим работу одной старшей декады преобразователя, так как остальные декады работают аналогично.Преобразователь поразрядного уравновешивания работает по принципу сравнения измеряемого напряжения У с образцовым напряжением Укоторые подают на вход сравнивающего устройства 30.Отработка образцового, дискретного напряжения 1/, и полученис на выходе преобразователя преобразуемого напряжения в коде с весами 8 4 2 - 1 принципиально различны для положительной и отрицательной полярностей преобразуемого напряжения У .Рассмотрим преобразование напряжения Удля обеих полярностей раздельно.Образцовое напряжение У, при отрицательной полярности У отрабатывается в коде с весами 8 - 4 - 2 1 при использовании сегки сопротивлений с весами 2 - 4 - 2 - 1 для чего в управляющие цепи измерительных ключей 3 и 4 вводятся собирательные схемы 10 и 11 и схемы совпадения 7. Ввод этих схем позволяет при отрицательной полярности преобразуемого напряжения У открывать ключи 3 и 4 не только от срабатывания триггеров 15 и 16, но и от срабатывания триггера 14.При срабатывании триггера 14 образцовое напряжение У, на выходе дискретного делителя 1 получается равным 0,8 Е,. Если У(0,8 Е то последующее подключение разрядных триггеров 15 - 17 не изменит величины образцового напряжения У, на выходе диокретного делителя 1.Если / ) 0,8 Ето очередным импульсом распределителя 26 триггер 14 сбросится в положение О, и последующее подключение триггеров 15 и 16 будет менять У, в соответствии с весами второго и третьего разрядов.По окончании отработки образцового напряжения У, по всем разрядам декады преобразуемое напряжение отрицательной полярности оказывается записанным на разрядные триггеры 14 - 17. Полученный код отличается от требуемого кода с весами 8 - 4 - 2 - 1 тем, что при У= 8 или /= 9 во втором и третьем разрядах декады записана 1 вместо О. Для получения требуемого кода с весами 8 - 4 - 2 - 1 - вводятся схемы совпадения 8, 9. В результате отработки У, = 8 или У, = 9 триггер 14 перебрасывается в положение 1, что соответствует 1 в первом разряде декады в коде с весами 8 - 4 - 2 - 1. При этом схемы совпадения 8, 9 закрываются, и на выходе второго и третьего разрядов декады полу- чается О.Образцовое напряжение У, при положительной полярности измеряемого напряжения У отрабатывается в коде с весами 2 4 2 - 1.Схема совпадения 7 закрыта для положительной полярности 1/, и сигнал с триггера 14 на измерительные ключи 3 и 4 не проходит.Для устранения неоднозначности получаемого кода (при У = 6 или У = 7) вводится схема совпадения 20. При этом исключается возможность появления 1 на выходе третьего разряда декады при отсутствии 1 на вы. ходе первого разряда декады,По окончании отработки образцового напряжения С, по всем разрядам декады преобразуемое напряжение У оказывается записанным на триггеры 14 - 17. Сигнал прямой код, поступающий перед сигналом считывания из блока управления 23, проходит через схему. совпадения 24, открытую при положительной полярности, на счетные входы триггеров 14 - 17 и изменяет состояние последних.Получающийся на триггерах 14 - 17 код переводят в код с весами 8 - 4 - 2 - 1, для чего применяются те же схемы совпадения 8, 9, что и при преобразовании напряжения отрицательной полярности. В конце преобразования положительных или отрицательных напряжений импульс считывания поступает в блок считывания 12, который выдает преобразованный сигнал на выход преобразователя. Предмет изобретения Лналого-,цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания с двоично-десятичным кодированием двухполя рных входных сигналов, содержащий распределитель, цифровой регистр, дискретный делитель с сеткой резисторов с весами 2 4 2 - 1 в каждой декаде, источник опорного напряжения, сравнивающее устройство, блок управленкя полярностью, триггер полярности, блок считывания, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем в каждой декаде один выход триггера старшего разряда декады соединен со входом схемы совпадения, другой вход которой подключен к триггеру полярности; выход схемы совпадения соединен со входами собирательных схем, через вторые входы которых выходы триггеров разрядов, следующих за старшим, кроме младшего, соединены со входами цепей управления соответствующих ключей в дискретном делителе; кроме того, выходы этих триггеров разрядов соединены с блоком считывания через схемы совпадения, другие входы которых подключены ко второму выходу триггера старшего разряда декады; второй выход трипгера полярности соединен со схемой совпадения, другой вход которой подключен к блоку управления, а выход соединен со счетным входом триггеров разрядов всех декад.