Аналого-цифровой преобразователь

ОП ИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОиЭ Сбффтсиив(51) М. Кл. Н 03 К 13/О присоединением заявки3) Приоритет3) Опублнковано 15,09.7 Гасудврственний ноннтет Совета Мнннстроо СССР ее делан нзобретеннй н еткрытнйлетень 3 5) дата опубликов описания 0 8 72) Автор изобретения. Г. Стока ибернетики АН Ук кой ССР рдена Ленина(71) Заявител РАЭОВА АЛОГО-ЦИфРОВОИ Изобретений технике,выхоройвыходыховхо носится к вычислительИзвестен аналого-цифровой преобразователь, содержащий фазовращатель, генератор опорного напряжения, блок пороговых элементов, шифратор, блок регистра числа 1.Однако, быстродействие такого устрой ства невелико.Известен аналого-цифровой преобразов тель, содержащий рабочий фазовращатель, выхоц которого соединен с первыми входа ми ключа первого и второго блоков пороговых элементов, выходы первого и второго блоков пороговых элементов через шифраторы соединены с входами первого и второго блоков регистра числа, второй вход первого блока пороговых элементов соединен с выходом генератора опорного напряжения и с первым входом рабочего фазоврашателя, второй вход которого соединен с выходом блока компенсирующего тока, второй вход второго блока пороговы элементов соединен с выхоцом ключа, вто рой вхоц которого соецинен с выхоцом блока управления, вход блока компенси-.рующего тока соединен с выходом первого блока регистра числа 12,Однако это устройство имеет низкоебыстродействие,Целью изобретения является повыше -ние быстродействия.Цель достигается тем что в аналогоцифровой преобразователь, содержащий рао бочий фазовращатель, ключ, блок управления, генератор опорного напряжения, дваблока пороговых элементов, два шифратора, два блока регистра числа, блок компенсирующего тона,.введены дешифратор,5 дифференциальный усилитель, коммутатор,причем выход дифференциального усилителя соецинен со вторым входом блока ком 1пенсирующего токапервый вхоц дифференциального усилителя соединен сО дом рабочего фазовращателя, а втос выходом коммутатора, первыйкоторого соецинен с управляющим вцом первого блока пороговых элементов,второй вход коммутатора и третий ц2 второго блока пороговых элементов сое5 динен с выходом дешифреторе, вход которого соединен с выходом первого блокарегистра числа.Структурная электрическая схема предлагаемого устройства приведена нв чертеже,5Аналого-цифровой преобразовательсодержит рабочий фазовращвтель 1, генератор 2 опорного напряжения, грубуюступень преобразования, состоящую изпоследовательно включенных блока пороговых элементов 3, шифратора 4 и блока регистра числа 5, блок компенсирующего тока 6, ключ 7, точную ступеньпреобразователя, состоящую из последовательно включенных блока пороговых15элементов 8 шифратора 9 и блока регистра числа 10, дешифратор 11, коммутатор 12, дифференциальный усилитель13, блок управления 14,На вход коммутатора 12, упрввляе 20мого дешифратором 11 (который, в своюочередь, управляется блоком регистрачисла 5 грубой ступени преобразования)с блоке пороговых элементов 3 грубойступени преобразования поступают опорные напряжения с фазовыми сдвигами,соответствующими значениям порогов;грубой ступени преобразования.На вход дифференциального усилителя13 поступает напряжение с выхода рабочего фазоврашвтеля 1, сдвиг фазы которого пропорционален величине преобразуемого сигнала. На второй вход дифференциального усилителя 13 с выхода коммутатора 12 в соответствии с номером наибольшего из сработавших порогов грубойступени (т, е. в зависимости от коде вблоке регистра числа 5) поступает опорное напряжение с соответствующим фвзовым сдвигом.Одновременно по команде дешифраторв11 происходит соответствующая перестройка пороговых элементов в блоке пороговых элементов 8 точной ступени преобразования.Выходное напряжение дифференциального усилителя 13 иммет такие уровеньи полярность, которые разрешают блокукомпенсирующего тока 6 генерироватьнарастающий ток в обмотку компенсациирабочего фвзоврашения 1, При этом происходит сдвиг фазы напряжения на выходе рабочего фазоврашателя 1 в направлении уменьшения значения сдвига фазы.Как только этот сдвиг фазы станет рав 55ным значению старшего из сработавших порогов грубой ступени выходное напряжение дифференциального усилителя13 изменяет свою величину и полярность,запрещая блоку компенсирующего тока 6увеличивать компенсирующий ток и производить дальнейшую компенсацию сдвигафазы опорного напряжения на выходе рабочего фвэоврашателя 1,Дифференциальный усилитель 13 определяет интервал времени, в течение к; -торого блок компенсирующего тока 6генерирует нарастающий ток в обмоткукомпенсации рабочего фазоврвщателя 1,и интервал времени, в течение которогопроисходит компенсация сдвига фазы опорного напряжения на выходе рабочего фаз овращателя.Дифференциальный усилитель 13 выполняет функцию ограничителя величины компенсирующего тока на заданном уровне(который остаетсе неизменным до окончания процесса преобразования).В результате начальная настройка блока пороговых элементов точной ступенипреобразования оказывается совмещеннойс уровнем старшего из сработавших пороговых элементов грубой ступени.В процессе кодирования необходимовыполнять две операции:изменять величину начальной настройки пороговых элементов точной ступенипреобразования, т, е. каждый рез за начальный уровень настройки пороговыхэлементов точной ступени преобразования принимать уровень старшего из сработевших порогов;производить перестройку пороговыхэлементов точной ступени преобразования,поскольку необходимо неодинаковые интервалы фазовых сдвигов каждый раэдробить нв несколько уровней неодинаковой величинь.Выполнение первой операции обеспечивается подачей опорного напряжения нвблок пороговых, элементов точной ступени преобразования с выхода рабочего фазоврешетеля 1.Выполнение второй операции обеспечивается следующим образом; по коду вблоке регистре числа 5 грубой ступенинв выходе дешифраторв 11 формируетсяуправляющая команда, по которой одиниэ интервалов фазовых сдвигов разбивается нв несколько уровней неодинаковойвеличины - производится автоматическаяперестройка пороговых элементов в блоке8 точной ступени преобразования,ф ормула изобретенияАналого-цифровой преобразователь,содержащий рабочий фезоврашатель, выход,которого соединен с первыми входамиключа первого и второго блоков пороговых элементов, выходы первого и второ6243 Составитель А, Титоведакто И. Шубина ТехредН, Бабурка Ко ктор Д. МельниченкоПодпис 08 Заказ 5203/46 Тира ЦНИИПИ Государст поа Совета Министров ний и открытийя наб., д, 4/5 енного ком делам изоб 5, Раушс 113035, Москва,ф П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,го блоков пороговых элементов черезшифраторы соединены с входами первогои второго блоков регистра числа, второйвход первого блока пороговых элементовсоецинен с выходом генератора опорногонапряжения и с первым входом рабочегофазовращателя, второй вход которого соединен с выходом блока компенсирующеготока, второй вход второго блока пороговых элементов соединен с выходом клю.ча, второй вход которого соединен с пер 10вым выходом блока управления, второйвыход которого соединен с первым входом блока компенсирующего тока, о т -л и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюповышения быстродействия, в него ввецены дешифратор, дифференциальный усили-тель, коммутатор, причем выход дифференциального усилителя соединен со вторымвходом блока компенсирующего тока, пер 61 6вый вход дифференциального усилителясоединен с выхоцом рабочего фазоврашателя, а второй - с выходом коммутатора,первый вхоц которого соединен с управляющим выходом первого блока пороговыхэлементов, второй вход коммутатора итретий вход второго блока пороговых элементов соединен с выходом дешифраторавход которого соединен с выхоаом первого блока регистра числа.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Быстродействующий аналого-цифро, вой преобразователь сигналов низкогоуровня, Измерительная техника, 1972,М 11, с. 2-10,2. Многоканальный преобразовательсигналов от термопар и термометров сопротивления, "Приборы и системы управления, 1972, Ж 8 с, 40-42,