Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

11. ЖА ,(м.ЬА: 02 ПИСА ЗОБ РЕТ АВТОРСКОМУ СВИ Е Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик И ТЕЛЬ СТВУависимое от авт. свидетельст1661926/ аявлено,31,7,197 9) 1 с 13/17 аявкис присоединениемПриоритет сударственный камитвтавета Министров СССРнв делам изсбрвтенийи открытий тень39 публиковано 03.Х,1973. Бюл УДК 681 325(О та опубликования описания 7.1.197 Авторыизобретения. И. Воителев и Л. М. Лукьяно Заявитсл ОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ преобразовШОГО ВХО 11введения нмента - пного токацием. Однавысокое быувеличиваетцессов прц пие м ц ебол ь- АЦП, путем вающего элееля постояц- сочротивлся обеспечить существенно ходцых про в коммутаация, вызванную влця 1 ого сопротивления а входе АЦП развязь овторцтеля илц усили - с большим вхолцьв о при этом не удает стролсйствце, так ка 1 ся длительность пер переключении канало 10 т овышеццс Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к прецизионной коммутации и преобразованию в код аналоговых сигналов в аналого-цифровых преобразователях.Известен преобразователь, содержащий коммутатор, выполненный на полупроводниковых коммутирующих элементах с двумя пе,реключаемыми стабилизаторами для токов смещения, аналого-цифровой преобразователь параллельно-последовательного типа, состоящий из цифро-аналогового преобразователя, соединенного с выходами старших разрядов регистра результирующего кода, дифференциального усилителя постоянного тока, переключателя, узла формирования эталонных уровней, узла сравнивающих устройств, выходы которого подключецы к шифратору,Однако известные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) обладают довольно низким входным сопротивлепием (вплоть до единиц килоом) из-за шунтирующего действия параллельной цепочки сравнивающих устройств. Это приводит к дополнительной погрешности преобразования, поскольку ца сопротивлении открытого бесконтактного коммутирующего элемента падает значительная часть преобразуемого входного сипнала, т. е. существенно умсцьшается коэффициент передачи каналов входного коммутатора. Можно в значитсльцой мере уменьшить погрешность Кроме того, развязывающцй усцлцтсль постоянного тока является одним из наиболсс сложных прецизионных элементов, а также источником лопал цитсльцой погрешности, 1 з обусловленной дрейфом, которая цсрсдко соизмерима цо величине с погрешностью, обусловленной влиянием цеболы 11 ого входного сопротивления АЦП.Целью изобретения является и20 точности преобразователя.Для этого в него введены делитель тока, выполненцьш в виде дифферецциальцого каскада на составных транзисторах, эмиттеры которых соединены через переменный резистор, 25 ц узел управления изменением коэффициентаделения делителя тока, состоящий из стабцлитрона и резисторов, причем коллектор первого составного транзистора соелцнец непосредственно с выходом коммутатора, коллек 40002110 15 20 25 30 35 40 50 55 60 65 ной коммутатора, предназначенной для подачи смещения от стабилизатора тока, выход которого соединен с движком переменного резистора, базовый вход второго составного транзистора соединен с источником напряжения смещения, между последним и источником питания стабилизатора тока включена цепочка последовательно соединенных трех резисторов, при этом первый рсзистор и;лючсп мсжду базами состашых транзисторов, а к точке соелиени второго и третьего рсзистора анодом подключсн стабилитрон, катод которого сос 1 цс с выходом цп (1) 1 о-аалого 30 Горс. образоватсля.Изобретение пояснспо ертскоч.Преобразователь работает следующим образом (см, чертеж).Аналоговый сигнал, подлежащий коммутации и преобразованию, подается на вход 1 коммутирующего элемента 2, состоящего из диодного полумоста 3, диоды которого обладают одинаковыми вольт-ампсрными характеристиками, и двух диодно-резисторных псрсключателей 4 и 5, предназначенньх для адресного выбора коммутирующего элемента и подключения токов смещения от стабилизаторов 6 и 7 тока, являющихся общими для всего коммутатора.Переключатель 4 подключает ток смещения непосредственно от стабилизатора тока, а переключатель 5 - через дополнительно введенный в схему преобразователя делитель тока 8 на два направления, выполненный в виде дифференциального каскада на двух составных транзисторах 9 и переменном резисторе 10, Сумма коллекторных токов в таком каскаде практически равна току, поступающему в эмиттерные цепи. Регулируя величину эмиттерных резисторов, можно установить коллекторные токи одинаковыми при одинаковых потенциалах на базах составных транзисторов. Правый выход делителя тока непосредственно соединен с выходом коммутатора, а левый - с общей шиной соединения переключателей 5 всех коммутирующих элементов коммутатора. Для автоматического изменения коэффициента деления делителя тока в устройство введен узел 11 управления изменением. коэффициента деления в делителе тока, который проще всего выполнить в виде двухрезисторного делителя, образованного резисторами 12, 13 с входной цепью смещения, состоящей из стабилитрона 14 и резистора 15. Сигнал напряжения, образованный на резисторе 12, пепосредственно подается между базами транзисторов 9 делителя тока 8. Вход узла 11 (катод сгабилитрона 14) соединен непосредственно с выходом цифро-аналогового преобразователя 16, являющегося неотъемлемым узлом параллельно-последовательного аналого.-цифрового преобразователя 17, который выполнен двухтактным. Поэтому входы преобразователя 16 соединены только с выходами регистра 18, в котором формируются старшие разряды кода 4 результата преобразования 19 во время пер вого такта преобразования. 11 ервый такт преобразования характерен тем, что на входы блока 20 сравнивающих устройств подключают при помощи переключателя 2 аналоговых сигналов напряжения непосредственно выход коммутатора,1 аким образом, к началу второго такта преобразования при помощи узла 11 изменяются токи смещения, протекающие через диоды полумоста 3 в соотвстсвии с кодом, записанным в регистре 18,В результате этого происходит компенсация влияшя входного сопротивления АЦГ 1 на коэффициент передачи подключенного канала коммутатора, поскольку коэффициент деления делителя, образованного резисторами 12 и 13,устанавливается в соответствии с величиной входного сопротивления АЦП.Во втором (последнем) такте преобразования выходные сигналы узла 22 формирования уровней сравнения сравниваются в блоке 20 с выходным сигналом дифференциального усилителя постоянного тока 23, поступающим через переключатель 21, Величина этого сигнала пропорциональна разности между выходными сигналами коммутатора и цифро-аналогового преобразователя. Код второго такта преобразования записывается с выходов шифратора 24 в регистр 25 младших разрядов.Управление работой АЦП и коммутатора осуществляют от устройства управления 26 с узлом формирования сигналов адресного выбора каналов в коммутаторе. Сигналы 27, 28, 29 и 30 обеспечивают матричный выбор каналов коммутатора и подсоединены к диодам соответствующих переключателей 4 и 5.Связь многоканального АЦП с цифровой частью управляющей вычислительной машины производится при помощи сигналов 31, формируемых и воспринимаемых устройством управления 26. Предмет изобретения Многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор, выполненный на полупроводниковых коммутирующих элементах с двумя переключаемыми стабилизаторами для токов смещения, аналогоцифровой преобразователь параллельно-последовательного типа, состоящий из цифро-аналогового преобразователя, соединенного с выходами старших разрядов регистра результирующего кода, дифференциального усилителя постоянного тока, переключателя, узла формирования эталонных уровней, узла сравнивающих устройств, выходы которого подключены к шифратору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены делигель тока, выполненный в виде дифференциального каскада на составных транзисторах, эмиттеры которых соединены через переменный резистор, и узел управления изменением коэффициента деления делителя тока, состоящий из ста400021 Составитель А. Кузнецов Техред Л. Грачева Корректор О, Тюрина Редактор А. Зиньковский Заказ 189/11 Изд.50 Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 билитрона и резисторов, причем коллектор первого составного транзистора соединен непосредственно с выходом коммутатора, коллектор второго составного транзистора - с шиной коммутатора, предназначенной для подачи тока смещения от стабилизатора тока, выход которого соединен с движком переменного резистора, базовый вход второго составного транзистора соединен с источником нап. ряжения смещения, между ним и источником питания стабилизатора тока включена цепочка последовательно соединенных трех резисторов, при этом первый резистор включен меж ду базами составных транзисторов, а к точкесоединения второго и третьего резистора анодом подключен стабилитрон, катод которого соединен с выходом пифро-аналогового преобразователя.