Аналого-цифровой преобразователь

О П И"А-Н-"И - Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 305580 Союа Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства205375Заявлено ОЗ.Х.1969 ( 137253318-24) Л 1 ПК Н 03 К 1371 б 06) 3/00с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 04 Л 1.1971. БюллДата опубликования описания Комитет по делам зобретеиий и открытий при Совете Министров СССРЪ Д 1 681,325(08 нь 1И 1,1971 вторзобретения М, Третьяко аявител АЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ 2 знака кода младших разрядов через логический элемент И связан со знакопеременным выходом ДУ, В результате выходной код определяется алгебраической суммой кода старших и младших разрядов, а сочленение указанных отсчетов осуществляется в соответствии с кодом, снимаемым с выхода блока изменения динамического диапазона точной шкалы.На фиг. 1 изображена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 - приведена временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 изображена функциональная схема блока изменения динамического диапазона системы точного отсчета; на фиг. 4 приведена схема формирования сдвигов и сложения кодов. старсм.напрния,кваля,клюженнапрпичекода В основном авт. св.205375 описано устройство для преобразования напряжения в код, содержащее нуль-органы по числу квантов грубого отсчета, резисторный делитель, шифратор, усилитель, переключатель, преобра зователь код - напряжение, счетчик-регистр, генератор импульсов, вентили и линии задержки, При этом указанные элементы в схеме преобразователя включены таким образом, что позволяют вначале получить гру бый отсчет, затем произвести коррекцию грубого отсчета, а в дальнейшем обеспечить получение точного отсчета.Цель предлагаемого преобразователя, представляющего собой дальнейшее усовершенст вование устройства по авт. св.205375 - расширение полосы пропускания преобразуемых напряжений У. Это достигается за счет применения блока изменения динамического диапазона точной шкалы, дифференци ального усилителя, триггера знака кода младших разрядов и логического элемента И, При этом выход указанного блока связан, с одной стороны, с дифференциальным усилителем (ДУ), обеспечивая ступенчатое изме пение проводимости на его входе, а с другой стороны, - с преобразователем напряжснпе - код параллельного кодирования, обеспечивая необходимое переключение нуль-органов коррекции кода старших разрядов. Вход триггера 30 роцесс нахождения грубого значения кода ших разрядов Л (момент времени фиг. 2) производится преобразователем 1 яжение - код параллельного кодировасостоящим из нуль-органов по числу тов грубого отсчета, резисторного делите- шифратора, вентилей и регистра. Перечатель 2 в этом случае находится в полош, прп котором с его выхода снимается яженпе У.,(Ц, Этот процесс практически м не отличается от способа полученияЛ" изложенном в авт. св.205375, роцесс коррекции кода Л". (момент време.40 45 50 55 нп 12, см. фпг. 2) в принципе преследует ту яе цель, что и в структуре преобразователя 1 (получение точного значения кода Л 2 на достаточно грубых цуль-ограцах преобразователя 1), однако имеет ряд существенных особенностей. Эти особенности заключаются в том, что ранее коэффициент передачи напряжения ЛЬ - О,. - Ь, на вход преобразователя 1, а также порядковый номер нуль-органа коррекции кода Л", определялись величиной 5,х И)покгде 5 =- динамический диапазон груфбого отсчета, д - значение кванта грубого отсчета, Уо - напряяение обратной связи, формируемое преобразователем 3, то теперь коэффициент передачи напряяеция Ль, а соответственно и номер нуль-органа коррекции кола Ж 2 будет определяться значением5"= - 5 К,где 5" - динамический диапазон системы точного отсчета, Й - коэффициент изменения динамического диапазона системы точного отсчета, принимающий значения, равные 1, 412, /4, е 4 т, д.Установка требуемого значения коэффициента Й осуществляется блоком 4. Изменения динамического диапазона системы точного отсчета. Если переключатель П находится в положении а, то вход дифференциального усилителя будет полностью отключен от блока 4 и тогда 1 г=1, а 5" - 5. Прп другой ситуации, например когда переключатель находится в положении Ь, ко входу дифференциального усилителя 5 будет подключено сопрогивление Я". Если величина сопротивления Р выбрана такой, что Я"=2 Ч (где 1 х - сопротивление старшего разряда преобразователя 3), то в этом случае 1=4/2 и соответственно 5" - 5/2, При дальнейшем программном или ручном перемещении персключателя П величина 5" будет уменьшаться по двоичному закону,Определение кода младших разрядов Ж"2 (момент времени 12, см. фиг. 2) неразрывно связан с выполнением условия, при которомА(1 5"11(1),Если за время полного цикла преобразования Т (см, фиг. 2) величина У,.(1) цс изменится больше, чем на один квант точной шкалы, тов этом случае Л(/пах ( ОРасширение частного диапазона У,.(1) без существенной потери в точности в предлагаемой структуре преобразователя достигается, с 5 10 15 20 25 30 35 одной стороны, за счет уменьшения динамического диапазона системы точного отсчета, а с другой - за счет ввода автоматической коррекции динамической погрешности.Уменьшение динамического диапазона 5" практически реализуется блоком 4,Автоматическая коррекция динамической погрешности связана с необходимостью определения знака кода Л"2, сдвигом мантиссы кода Л", влево ца один пли несколько разрядов и алгебраическим суммировании кодов У 2 и 12В тех случаях, когда ЛЬ)О (момент времении 12 на -вом цикле) логический элемент 1) 6 будет заперт положительным уровнем напряжения, снимаемым с выхода усилителя 5, В результате триггер 7 знака кода младших разрядов будет находиться в исходном состоянии, например в состоянии кода О, что соответствует положительным значениям кода Л"2. В случае, когда ЛУ(0 (момецт времени 12 ца 1 в1-м цикле), элемент 6 будет открыт отрицательным уровнем напряжения, снимаемым с выхода усилителя б, В результате за счет сигнала, снимаемого с выхода генератора 8, триггер 7 перейдет в инверсное состояние, т. е, в состояние кода 1, что будет соответствовать отрицательным значениям кода Л"2,Сдвиг мантиссы кода Л"2 и алгебраическое сложение кода ЛГ 2 с кодом Л"2 осуществляется с помощью ЦВМ, если преобразователь включен в ее контур, или с помощью специального цифрового сумматора. Количество разрядов, ца которое необходимо произвести сдвиг кода Л", по отношению к коду У 2, определяется кодом Л" (см. фиг. 4). Предмет изобретенияАналого-цифровой преобразователь по авт. св. М 2 205375, отличаюш,ийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания преобразуемых напряжений, он содержит блок изменения динамического диапазона системы точного отсчета, дифференциальный усилитель, триггер зцака кода младших разрядов и логический элемент И, через который вход триггера знака кода младших разрядов соединен с выходом дифференциального усилителя, вход последнего подключен к одному выходу блока изменения динамического диапазона системы точного отсчета, другой выход которого соединен с преобразователем напряжение - код параллельного кодирования.