Аналого-цифровой преобразователь

Соеэ Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 231180, Бюллетень Мо 43Дата опубликования описания 251180. Н 03 К 13/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к техникепреобразования информации и измери. тельной технике.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор, аналоговые ключи для подключения измеряемого и эталонного напряжения, детектор полярности, компаратор нуля, генератор тактовых импульсов, счетчик импуЛьсов, блок памяти, блок индикации и триггер для управления входными аналоговыми ключами 1 .Недостатком известного устройства является ограниченное быстродействие. Минимальное время преобразования определяется длительностью первого такта интегрирования и при фиксированной частоте генератора импульсов пропорционально количеству разрядов используемого счетчика импульсов. Цель изобретения - увеличение быстродействия аналого-циФрового преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий интегратор, ко входу которого через первый аналоговый ключ подключена шина входно-,го сигнала, а выход соединен черездетектор полярности с управляющимвходом второго аналогового ключа ичерез компаратор нуля с суммирующимвходом первого счетчика и с управляющими входами блока памяти и индикатора и выходом генератора тактовых импульсов, при этом выходы разрядов первого счетчика соединены с 10 первыми входами блока .памяти, выходыкоторого соединены со входами индикатора, а выход управляемого источника эталонного напряжения соединен спервым входом второго аналогового 5 ключа и через инвертор со вторым входом этого ключа, выход которого соединен со вторым входом первого аналогового ключа, введены второй счетчик, элемент И и -К триггер, входы 20и К которого соединены с его инверсным выходом, счетный вход - с выходом старшего разряда первого счетчика и первым входом элемента И, апрямой выход - с управляемым входом 25 первого аналогового ключа и вторымвходом элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом второгосчетчика, выходы разрядов которогосоединены со вторыми входами блока 30 памяти,На чертеже представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя.Аналого-цифровой преобразовательсодержит первый и второй .аналоговыеключи 1 и 2, интегратор 3, управляемый источник 4 эталонного напряжений,инвертор 5, детектор б полярности,компаратор 7 нуля, первый и второйсчетчики 8 и 9, элемент ИЛИ 10,-К триггер 11, генератор 12 тактовых импульсов, блок 13 памяти, индикатор 14, шину входного сигнала 15. Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии счетчики 8и 9 импульсов и триггер 11 обнулены,напряжение на выходе интегратора равно нулю, При этом низкий потенциалс прямого выхода триггера запрещаетпрохождение импульсов через элементИ 10 на суммирующий вход второгосчетчика 9.Измеряемое напряжение по"дается через аналоговый ключ 1 наинтегратор 3, одновременно начинаетсязаполнение первого счетчика 8 импульсами от генератора 12 тактовых импуль-сов. Задний Фронт импульса переполнения первого счетчика 8 опрокинет триггер 11 в состояние "1", при этом первый счетчик перейдет в нулевое состояние. Так как входыи К тригге- ЗОра 11 подключены к его инверсному выходу, который после изменения состояния получил нулевой потенциал, то триггер после опрокидывания не будет реагировать на импульсы, поступающие на егофсчетный вход, а останетсяв состоянии, разрешающем прохождениеимпульсов со старшего разряда первого "-счетчика 8 через элемент И на вторуючасть счетчикаС момента опрокидывания триггера11 начинается второй такт интегрирования. Изменение состояния триггера приводит к переключению ключа 1 и подключению ко входу интегратора 3 черезключ 2 эталонного напряжения. Для пре образбванйя входного напряжения произвольной полярности выход управля"емого источника 4 эталонногонапряжения связан со входом инвертора 5. Взависимости от знака напряжения на 50выходе интегратора 3 в конце первоготакта интегрирования, ключ 2, управляемый детектором 6 полярности, подключает ко входу интегратора 3 либовыход источника 4 напряжения, либо увыход инвертора 5, так, чтобы полярность напряжения на входе интегратора 3 во втором такте интегрирования была противоположной полярности измеряемого напряжения. Окончание второго такта интегрирования определяет-ся по прохождению напряжения с вы ходаинтегратора через нуль. В этот момент сигнал с компаратора 7 нули запрещает прохождение импульсов с генератора 12 тактовых импульсов на вход первого счетчика 8.Число, зафиксированное в счетчиках 8 и 9, пропорционально измеряе моМу напряжению, запоминается в блоке 13 памяти и поступает на индикатор 14 для визуального отображения. В аналого-цифровом преобразователе применен дискретно-управляемый источник 4 эталонного напряжения. В зависимости от управляющего сигнала, поступающего на один из щ его входов К , К, можно получить в значений эталонного напРЯжениЯ Оэ . . . Ое 1, и, соответственно, значений цифрового кодадля каждой измеряемой величины.Применение дискретно-управляемого источника эталонного напряжения позволяет расширить диапазон цифрового представления измеряемых аналоговых величин и построить, например, измерительную систему для измерения коэффициентов усиления ряда электронных трактов, получая выходные цифровые данные непосредственно в десятичных значениях коэффициентов.Формула изобретенияАналого-циФровой преобразователь,содержащий интегратор, ко входу которого через первый аналоговый ключподключена шина входного сигнала, авыход соединен через детектор полярности с управляющйм входом второгоаналогового ключа и через компараторнуля с суммирующим входом первогосчетчика и с управляющими входамиблока памяти и индикатора и выходомгенератора тактовых импульсов, приэтом выходы разрядов первого счетчикасоединены с первыми входами блока памяти, выйоды которого соединены совходами индикатора, а выход управляемого источника эталонного напряжениясоединен "с первым входом второго аналогового ключа и через инвертор совторым входом этого ключа, выход которого .соединен со вторым входом первого аналогового ключа, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повьыения быстродействия, введены второйсчетчик, элемент И и 1-К триггер,входыи К которого соединены с егоинверсным выходом, счетный вход с выходом старшего разряда первого счетчика и первым входом элемента И, а прямой выход с управляемым входом первого аналогового ключа и вторым входомэлемента И, выход котороГо соединенс суммирующим входом второго счетчика, выходы разрядов которого соединены со вторыми входами блока памяти.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СцВ Р 389 б 431,кл. 340"347, 22.07.75.тель Л. БеляеваЖ.Еастелевич Ео кто В. Вутяга Соста Тех е Реда Е. Заказ 8167 73 Тираа 995 , , Поднисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий 113035 Москва Ж-Э 5, Ра кая иаб. 4 5