Аналого-цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания

Союз Советских Социапистичесних Республик(23) Приоритет -омитет осударствеиныи СССР по дел ам изо и открытпублик ано 2504.79, Бюллетень Ио 15 ата опубликования описа 8.0 4,79 2) АвтоР изобретения Б, Реуто титут кибернетики АН Украинской ССР 54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОРАЗРЯДНОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ть для хранения носитель инфор однодорожечный Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в устройствах телепередачи измерительной информации или в устройствах записи на однодорожечные носители, например, на однодорожечные магнитофоны.Известен аналого-цифровразователь поразрядного урвания, содержащий нуль-оргновешивающую цепь 1),Недостатком этого устройства является сложность выполнения преобразования при последовательном кодировании. 15Известен аналого-цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания, содержащий нуль-орган, источник опорного напряжения и уравновешивающую цепь 21, В качестве уравновеши вающей цепи применяют преобразователь код-напряжение, управляемый от развертывающего регистра. При этом с выходов развертывающего регистра снимают параллельный цифровой код измеряемой величины 1), а с выхода нуль-органа может быть снят последовательный цифровой код. Получаемый последовательный цифровой код удобн передавать по двухпроводной линии ой преоб- авновешиан и ураво 71) ЗаяВИтЕЛЬ Ордена Ленин связи или записывана однодорожечный мации (например, намагнитофон) .Недостатком известного преобразователя является сложность схемы при последовательном кодировании.Цель изобретения - упрощение аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания в случаях, когда используется только последовательный цифровой код.Эта цель достигается тем, что в аналого-циФровом преобразователе поразрядного уравновешивания, содержащем нуль-орган с усилителем и подключенным к нему выходным триггером и уравновешивающую цепь, в ка честве уравновешивающей цепи применяется аналоговый интегратор с переключателем на входе и генератор экспоненциального напряжения, причем прямой и инвертированный выходы гене ратора экспоненциального напряжения подключены соответственно к нормально замкнутому и нормально разомкнутому контактам переключателя, третий контакт которого соединен с входом аналогового интегратора, управляющий вход переключателя соединен с выхоб 587 дом выходного триггера нуль-органа,а шина начальной установки подключена к входам установки в нуль генератора экспоненциального напряженияи аналогового интегратора,35( оЕо и 2(о) оПосле исчезновения сигнала начальной установки напряжения на выходахгенератора 8 будут изменяться, причем40ц-Е - е фУ Ю="Е -е т2 ОЕсли выбрать постоянную времениЬФ, 45где ь 1=111 т 1) - период следованиятактовых импульсов; 1 = О, 1, 2, 3ноМер такта,то приращения напряжений П, и 500 (1) между соседними тактовыми импульсами будут пропорциональны вторсй степени, т.е. будут изменятьсяпо двоичному закону. Действительно,55 а 11 Т е е -"е - 21 Ь 2поскольку напряжение на выходе интегратора б 60ц-фЦсК-Е., - е а 1,- Ц 1-е ) АЬто при выполнении условия Юф-Ьтс 65 На фиг. 1 приведена структурная 5 схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.Устройство содержит нуль-орган 1, состоящий, в свою очередь, из усили- )О теля 2 и выходного триггера 3, соединенного с клапанами запрета 4 и разрешения 5, управляемыми усилителем 2 импульсов, аналоговый интегратор б в качестве уравновешивающей цепи, соединенный через переключатель 7, управляемый от триггера нуль-органа, с прямым и инвертированным входами генератора 8 экспоненциального напряжения, Шина 9 начальной. установки подключена к входам установки в нуль генератора экспоненциального напряжения и аналогового интегратора.10 - шина тактовых импульсов, 11 и 12 - клеммы входного сигнала и выходного кода соответственно. 25Преобразователь работает следую"им образом.В исходном состоянии под воздейст,вием сигнала начальной установки аналоговый интегратор б и генератор 830 экспоненциального напряжения сброшены так, что на выходе интегратора (1 к =О,а на выходах генератора установлены напряжения 33приращения Б (ь ) будут также изменяться по двоичному закону, т.е.Ю(, 1) = 0(ч) - и;= ЕД 1-е ) -(1-еЦ=-11) -йм)о(2 "2 )=о 2, (2-) оо 2Учитывая, что(1) Имеет обратный знак, приращения Б (М между соседкними тактовыми импульсами будут кратны двум и могут быть как положительными, так и отрицательными.Таким образом, после исчезновения сигнала начальной установки напряжение на выходе интегратора б .будет экспоненциально нарастать и к моменту прихода первого тактового импульса достигнет значения 11(11 )= Е 2о Если в момент прихода первого тактового импульса Б еще не достигло У (недокомпенсация), то триггер 3 останется в состоянии единица и будет индицировать единичное состояние старшего двоичного разряда. При этом напряжение Бк будет продолжать возрастать и к приходу следующего тактового импульса 1 , увеличит"2 ся на Е, 2 . Если при этом произойдет переко; пенсация (П) (1), как показано на фиг, 2, то триггер 3 нуль-органа перейдет в состояниеО, индицируянулевоесостояние второго разряда с весом 2, Переключатель 7 перейдет в противоположное состояние а напряжение 1)будет убывать, принимая в моменты появления тактовых импульсов, как и ранее, значения, кратные 2, Аналогично процесс уравновешивания будет протекать и далее, постепенно приближаясь к равновесию, а состояния триггера 3 последовательно будут индицировать значения двоичных разрядов от старшего к младшему, т.е. представлять последовательный двоичный код измеряемой величины. Количество двоичных разрядов в рассматриваемом аналого-цифровом преобразователе определяется количеством тактовых импульсов, подаваеьых в течение одного цикла измерения.Формула изобретенияАналого-цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания, содержащий нуль-орган с подключенным к нему выходным триггером и уравнове-. шивающую цепь, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью упрощения, в качестве уравновешивающей цепи он содержит аналоговый интегратор с переключателем на входе и генератор экспоненциального напряжения, причем прямой и инвертированный выходы генератора экспоненциального напряжения подключены соответственно к нормально замкнутому и нормально разомкнуто.а Та адп(и,-и Фг Д. Голубовдрейко Составител Техред О,Ан орректор О Ковинск ор Т, Ивано Подписноетета СССРкрытийя наб., д. 4/5 Тираж 105 ЦНИИПИ Госуда по делам и113035, Москва Заказ 2077/54 твенного ко бретений и7-3 5, Раушс илиал ППП Патент г,ужгород ул, Проектная, 4 му контактам переключателя, третийконтакт которого соединен с входоманалогового интегратора . управляющийвход переключателя соединен с выходомвыходного триггера нуль-органа, ашина начальной установки подключенак входам установки в нульф генератора экспоненциального напряженияи аналогового интегратора. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 297125, кл. Н 03 К 13/16,13,12712. Нетребенко К. А. Компенса 5 ционные схемы амплитудных вольтметров и указателей экстрелизмов,М., Энергия, 1967, с. 26, рис, 1-12.