Аналого-цифровой преобразователь

1 Ц 5 О 8925 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сояз Советских СоциалистическихРеслублнн 61) Допо ельное к авт, свид-ву ч е Н ОЗК 13/20 2) Заявлено 25,10.74 (21) 2069724/26 единением заявкиосударственный комитет овета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ от из- вышеемого 25 состо- ззряд;:ючен ьоного ригге- зо Изобретение относится к аналого-цифровой вычислительной технике и может быть использовано в цифровой измерительной технике, в системах автоматического контроля и упр авления, в вычислительных комплексах комбинированного действия.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый и второй время-импульсные преобразователи, выходы которых через соответствующие первый и второй триг геры и ключи соединены,с выходом генератора импульсов эталонной частоты и входами соответствующих счетчиков импульсов, выходы которых через элементы И подключены ко входам выходного элемента ИЛИ, 1Основной недостаток известного устройства состоит в том, что при малых и при больших уровнях входного сигнала отсчеты будут производиться пачками, между которыми окажутся сравнительно большие интервалы, 2 в течение которых входной сипнал не контролируется.Отличие предложенного устройствавестного состоит в том, что с целью пония равномерности отсчета преобразсигнала, в него введен блок задержки,ящий из сдвигового регистра и многорного элемента И, выход которого подкко входу запуск второго время-импулпреобразователя и соответствующего т ра и входам сброс и считьввание соответствующего счетчика импульсов и элементов И, а входы многоразрядного элемента И подключены к выходам разрядов сдвигового регистра и счетчика импульсов первого времяимпульсного преобразователя, выходы кото рого, кроме выхода младшего разряда, соединены со входами сдвигового регистра, вход сброс последнего соединен с выходом первого время-импульсного преобразователя, подключенным через элемент задержки к управляющему входу,сдвигового регистра, триггеру, включенному на выходе первого время- ,импульсного преобразователя, и входу за.пуск первого время-импульсного преобразователя.На чертеже приведена блок-схема преобразователя, где 1, 2 - идентичные время-им,пульсные преобразователи, 3, 4 - триггеры, ,5, б - ,ключи, 7 - генератор импульсов эталонной частоты, 8, 9 - счетчики импульсов, ,10, 11 - элементы И, 12 в элеме задержки, ,13 - выходной элемент ИЛИ, 14 - сдвиговый регистр, 15- - многоразрядный элемент И. Число разрядов счетчиков 8, 9 регистра 14 и элементов 10, 11, 13 одинаково, число разрядов элемента 15,на единицу меньше.Блок задержки образован сдвиговым регистром 14 и многоразрядным элементом И 1510 15 20 25 30 35 40 45 50 Устройство работает следующим образом.Рассмотрим вначале функционирование элементов 1 - 2.На вход время-импульсного преобразователя 1 подано входное напряжение х; счетчик .8 и трипгер 3 установлены в нуль, при этом ключ 5 закрыт.Первый стартовый импульс подается на запускающий вход время-импульсного преобразователя 1, а также на единичный вход триг,гера 3. Этот импульс может формироваться внутри устройства одним из обычных способов (напримеркак в цифровых вольтметрах) либо поступать от внешнего блока управле,ния.В этот момент начинаемся цикл преобразо.вания входного напряжения в интервал времени преобразователем 1 (начинается отсчет времени т); установленный теперь в единичное состояние триггер 3 открывает доступ импульсам эталонной частоты с выхода генератора 7 через ключ 5 на вход счетчика 8, Спустя время т появится импульс на выходе преобразователя 1, возвращающий триггер 3 в нуль, благодаря чему ключ 5 закрывается. На счетчике 8,к этому моменту зафиксировано число импульсов, пропорциональное т, т, е, пропорциональное входному напряжению.Этот же выходной импульс преобразователя 1 осуществляет следующие функции: производит считывание (передачу на выход) содержимого счетчика 8 (импульс вызывает появление импульсов на выходах тех разрядов элемента И 10, которые соединены с разрядами счетчика 8, содержащими единицу; эти импульсы проходят через элемент ИЛИ 13 на выход всего устройства); сбрасывает в нуль регистр 14; передает содержимое счетчика 8 в регистр 14 (кроме младшего разряда); спустя время, равное времени задержки элемента 12, сдвигает содержимое регистра 14 на один разряд влево, устанавливает триггер 3 в единичное состояние и запускает время-импульсный преобразователь 1,Легко видеть, что в результате в регистре 14 оказывается зафиксированным число, представляющее в двоичном коде половину величины т (с округлением до единицы младшето разряда).Во втором цикле элементы 1 - 2 работают аналогично, но в работу выключаются и остальные элементы схемы. Как только число импульсов на счетчике 8 станет равным числу, хранящемуся в регистре 14 (т. е, как только с момента начала преобразования пройдет время, равное половине длительности предыдущего цикла), появится импульс на выходе элемента И 15, Этот импульс устанавливает в единичное состояние триггер 4 и запускает время-импульсивный преобразователь 2, при этом элементы 4, 6, 9 работают аналогично элементам 1, 3, 5,Таким образом, второй время-импульсный преобразователь запускается вслед за первым спустя половину длительности его последнего интервала т, Преобразователь 1 является, следовательно, ведущим, а преобразователь 2 - ведомым, адаптирующимися к ведущему, который работает независимо от него в асинхрэнном режиме, В дальнейшем описанные действия автоматичеоки повторяются,Формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый и второй время-импулыоные преобразователи, выходы которых через соот,ветствующие первый и второй триггеры и ключи соединены с выходом генераторов импульсов эталонной частоты и входами соответствующим счетчиков импульсов, выходы которых через элементы И подключены ко входам выходного элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности отсчета преобразуемого сигнала, в него введен блок задержки, состоящий из сдвигового регистра и многоразрядного элемента И, выход которого подключен ко входу запуск второго время-импульсного преобразователя и соответствующего триггера и входам сброс и считывание соответствующего счетчика импульсов и элементов И, а входы многоразрядного элемента И подключены к выходам разрядов сдвигового регистра и счетчика импульсов первого время-импульсного преобразователя, выходы которого, кроме выхода младшего разряда, соединены со входами сдвигового регистра, вход сброс последнего соединен с выходом первого время-импульсного преобразователя, подключенным через элемент задержки к управляющему входу сдвигового регистра, триггеру, вкл 1 оченному на выходе первого время-импульсного преобразователя, и входу запуск первого время-импульсного преобразователя.508925 В ы х ад оставитель А. Кузнецов ПодпнсноР Тираж 1029Совета Министровоткрытийкая наб., д. 4/5 Изд. Хз 1227ПИ Государственного комитета по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш 1ЦН Заказ 1 ипография, пр. Сапунова Редактор Н. Коля ехред Г. Андреев орректор Е, Хмеле