Нелинейный аналого-цифровой преобразователь

Союз СветсиихСоциалистическихРеспублин Дополнительное к авт-ву 5624 18 4.10,77 (21)м заявки-вле присоединение 23) ПриоритетОпубликов Государственный немоте СССР оо делам нзобретеннй н открытийано 30.12.79. ллетень48ни.я 31.12.79 Дата опубликования опи 2) Авторы изобретения К). Г. Туманов, В, Д. Циделко и Н. Н. Барышевский дена,.1 енипа политехнический институт имен икой Октырьской социалистической революц Киевский0-летия В(71) Заявител 54) НЕЛИНЕЙНЫИ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей.Известен нелинейный аналого-цифровой преобразователь на основе метода двойного интегрирования, содержащий последовательно соединенные интеграторы; во втором такте преобразования на интегратор помимо опорного напряжения подается сумма выходных напряжений последовательно включенных интеграторов 11.Недостатки данного преобра ователя - влияние нестабильности емкостей вспомогательных интеграторов на точность устройства, необходимость предварительной математической обработки характеристики датчика для настройки, сложность настройки при отсутствии предварительной математической обработки характеристики датчика,Известен нелинейный аналого-цифровой преобразователь, содержащий сумматор, первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход через первый ключ - к входу интегратора, подключенному через второй ключ к входной шине устройстм, выход интегратора подключен к входу компаратора, выход которого подключен к входу логического блока, выходы которого подключены к управляющим входам ключей 12).Однако этот преобразователь не обеспечивает получения независимости регулировок кривизны и наклона характеристики преобразования устройства.Целью изобретения является упрощение и увеличение быстродействия настройки преобразователя.Это достигается тем, что в нелинейный аналого-цифровой преобразователь, содержащий интегратор, компаратор, сумматор, два ключа, логический блок, источник опорного напряжения, введены источник компенсирующего напряжения, дополнительный сумматор, масштабирующий блок, инвертор, переключатель, причем первый вход дополнительного сумматора соединен с выходом второго ключа, второй вход соединен с выходом источника компенсирующего напряжения, а выход через масштабирующий блок соединен с входом инвертора и первым входом переключателя., второй вход которого соединен с выходом инвертора, а выход - с вторым входом сумматора.На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя,Преобразователь содержит интегратор 1,вход которого через ключ 2 соединен с входной шиной 3, т. е. выходом источника преобразуемого напряжения Ух, и через ключ 4с выходом сумматора 5, один вход суммато" . ра 5 подключен к источнику б опорного на- .пряжения 1)о, а второй вход - к выходу, в , переключателя 7, один вход переключателя7 подключен к выходу масштабирующегоблока 8, а другой - к выходу инвертора 9,вход которого подключен к выходу масштабирующего блока 8, вход масштабирующегоблока 8 подключен к выходу сумматора 10,один вход которого подключен к входнойшине 3, а другой к выходу источника 11компенсирующего напряЖения Ц, равногопо величине максимальному входному напряжению 13, и противоположного ему познаку, выход интегратора 1 подключен ковходу компаратора 12, выход которого подключен ко входу логического блока 13. Втечение заданного времени Т на вход .ин;тегратора 1 через ключ 2 подается преобразуемое напряжение 1 А. Затем через ключ4 на вход интегратора 1 подается выходноенапряжение сумматора 5, противоположноепо знаку напряжению Бх Когда выходноенапряжение интегратора 1 уменьшится донуля, компаратор 12 выдаст на логическийблок 13 соответствующий сигнал, означающий конец преобразования, Так как выходное напряжение сумматора 5-" -" Ц = (1 - к) Ки+ 1 о.где К - коэффициент передачи масштабирующего блока 8,его знак определяется положенйем переключателя 7.Выходной кодможно запиеать в видеи к.ф.о 1+к " йОогде Кв - коэффициент пропорциональности,При К ":"1 с некоторым приблножевием можно записать, чтоф= 1 к 11(11 к - )"ик . К.00 Оо " оМожно показать, что при К - -ф /оОх-ОоВ Ор характеристика преобразования предлагаемого устройства описывается полиномом второй степени. При уменьшении К погреш" ность описания характеристики полиномомвторой степени уменьшается пропорциональ-мно квадрату К,Нелинейныи аналого-цифровой преобразователь позволяет регулировать кривизну характеристики преобразования устройства путем изменения К, и ее знак путем соответствующего выбора положе ния переключателя 7, не влияя на положение крайних точек характеристики, т. е, на ее наклон.формула изобретенияНелинейный аналого-цифровой преобразователь, содержащий сумматор, первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход - через первый 2 ф ключ к вхбду интегратора, подключенномучерез второй ключ к входной шине устроиствавыход интегратора подключен к входукомпаратора, выход которого подключен квходу логического блока, выходы которого 2 подключены к управляющим входам ключей, отличающийся тем, что, с целью упрощения и увеличения быстродействия настройки преобразователя, введены источник компенсирующего напряжения, дополнительный сумматор, масштабирующий блок, инвертор, переключатель, причем первый вход дополнительного сумматора соединен с выходом второго ключа, а второй вход - с выходом источника компенсирующего напряжения, а выход через масштабирующий блок И соединен с входом инвертора и первым входом переключателя, второй вход которого соединен с выходом внвертора, а выход - с вторым входом сумматора.Источники информации,принятые во. внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР513491, кл. Н 03 К 13/02, 1975.2. Патент Великобритании1355174,кл. б 4 Н 1973 (прототип),: ызз ю юю МЫЛ Составитель А. ТитовТехред К. ШуфричТираж 995 Птвенногокомитета СССРбретений и открытий35, Раущская набд, 4/5г, Ужгород, ул. Проектная л 113035, лиал П Редактор Е, КарЗаказ 8243/46ЦНИ ПИ Государс делам изо Москва, Ж -ПП Патентъ, Корректор Г. Назароводп