Аналого-цифровой преобразователь

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСХОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ щ 750726. (23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий(72) Автор, изобретения В. А, Шульгин Воронежский ордена Ленина государственный университет им. Ленинского комсомола( 54 ) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах связи между аналоговыми устройствами и цифровыми вычисли тельными машинами,Известен аналого-циФровой преобразователь, содержащий набор компараторов, каждый из которых срабатывает при определенном значении 30 входного напряжениями при этом подает на выход преобразователя набор импульсов, соответствующих в двоичном коде напряжению срабатывания Ц . Однако устройство отличается сложностью, дороговизной и не находит широкого применения.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий последовательно соединенные анализирующие элементы, выполненный на МОП-транзисторах и конденсатор, включенный на входе каждого анализирующего элемента, который вырабатывает нулевой или единичный логический сигнал в зависимости от знака разности между величиной сигнала на его входе и соответствующей этому элементу весовой величиной 2 . Однако устройство имеет низкое быстродействие.Целью изобретения является повышение быстродействия.Указанная цель достигается тем, что в аналого-цифровом преобразователе, содержащем последовательно соединенные анализирующие элементы, каждый анализирующий элемент содержит повторитель тока, биполярный транзистор, пороговое устройство, инвертирукщий повторитель тока, генератор весового тока и компаратор, причем вход и выход повторителя тока соединены соответственно с входной и выходной шинами анализирукщего элемента, эмиттер биполярного транзистора соединен с генератором весового тока, базы - со входом инвертирующего повторителя тока, коллектор - со входом повторителя тока, выход неинвертирующего повторителя тока соединен с выходом повторителя тока, причем инвертирующий повторитель тока выполнен на двух транзисторах одного типа проводимости, соединенные змиттеры которых подключены к источнику питания, коллектор и база первого транзистораЭсоединены между собой и с базой второго транзистора, пороговое устройство выполнено на компараторе и транзисторе того же типа проводимости, база и эмиттер которого соединены соответственно с базами и эмиттерами транзисторов в инвертирующем повторителе тока, а коллектор соединен со входом компаратора, выход которого подключен к выходной шине анализиРующего элемента.Структурная электрическая схема одного анализирующего элемента приведена на чертеже.Устройство содержит транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости, генератор 3 весового тока, инвертирующий повторитель 4 тока, состоящий из транзистора 5 в диодном включении и транзистора б, транзистор 7 и компаратор 8 представляет собой пороговое устройство. Эмиттерные переходы согласованных транзисторов 5,6 и 7 включены параллельные друг другу, коллектор и база транзистора 5 соединены с базой транзистора 1, коллектор транзистора б соединен с коллектором транзистора 2, а коллектор транзистора 7 с компаратором 8, клемма 9 - выход логического сигнала, клемма 10 - вход анализируемого тока, а клемма 11 используется для подключения входа следующего анализирующего элемента или шины питания.Когда входной ток на клемме 10 больше весового тока генератора 3, разность этих токов поступает на эмиттер открытого транзистора 2 и тем самым на клемму 11. При этом ток базы транзистора 1, и следовательно, ток эмиттера транзистора 5 практически равны нулю, что определяет первое состояние компаратора 8 и тем самым первый уровень логическогосигнала на клемме 9 вследствие равенства тока коллектора транзистора эмиттерному току транзистора 5, обеспеченному параллельнымовключением эмиттерных переходов этих транзисторов.Когда входной ток становится меньше весового, транзистор 2 запирается, а транзистор 1 входит в насыщение и ток его базы в этом случае будет равен разности входного и весовых токов. Эта разность через транзистор 7 поступает на компаратор 8 и меняет его состояние, чем обеспечивается наличие второго уровня логического сигнала на клемме 9. Одновремейно .через транзистор б разность токов поступает на клемму 11. 2 О 25 30 35 40 45 50 55 Таким образом, через клемму 11 на вход следующего анализирующего элемента поступает модуль разности входного и весового токов, а знак этой разности определяет уровень логического сигнала на клемме 9,Время преобразования сигнала примерно равно сумме времен обрабатывания отдельных анализирующих элемен- тов, каждое иэ которых определяется главным образом временем рассасыва,ния неосновных носителей для современных транзисторов 10-50 мс. Формула и зобретения 1. Аналого-цифровой преобразователь, содержащий последовательносоединенные анализирующие элементы,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия,каждый анализирующий элемент содержит повторитель тока, биполярныйтранзистор, пороговое устройство,инвертирующий повторитель тока,генератор весового тока и компаратор,причем вход и выход повторителя,тоКа соединены соответственно с входной и выходной шинами анализирующегоэлемента, эмиттер биполярного транзистора соединен с генератором весового тока, база - со входом инвертирующего повторителя тока,коллектор - со входом повторителятока, выход инвертирующего повторителя тока соединен с выходом повторителя тока.2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что инвертирующий повторитель тока выполнен на двух транзисторах одного типапроводимости, эмиттеры которых подключены к источнику питания, коллектор и база первого транзистора соединены между собой и с базой второготранзистора, пороговое устройствовыполнено на компараторе и транзисторе того же типа проводимости, база и эмиттер которого соединены соответственно с базами и эмиттерамитранзисторов инвертирующего повторителя тока, а коллектор соединен совходом компаратора, выход которогоподключен к выходной шине анализирующего элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гребен А.Б, Проектированиеаналоговых интегральных схем. М.,энергия", 1976, с, 231-232.2. Патент Японии Р 52-14071,кл. 98(5)Г 1, 1977 (прототип),750726 Составитель А. ТитовТехред Я.Петко Корректор И Редакт к орько Заказ 4 б 70 4 ЦН 1303 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 995ПИ Государственного о делам изобретенийМосква, Ж, Рауш одписноемитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5