Аналого-цифровой преобразователь

О П И С А Н И Е 11792581ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскихСоциалистичвск ихРеспублик(23) П риорнтетОпубликовано 30, 1 2, 80, Бюллетень И 48 Пвударотвеиимй комитет СССР в двваи изобретений и открытий(53) УДК 681, .325(088,8) Дата опубликования описания 03.01 81(72) Авторы изобретения Л. А. Брякни, Н. П. Вашкевич и В. Ф. Говоров Пензенский политехнический институт(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1ГИзобретение относится к вьгчислительной технике.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий реверсивный счетчик, выходы которого через элементыИЛИ соединены с входом элемента И,выход которого через аналоговое интегрирующее устройство и нуль-орган генераторного типа подключен к управляющим входам вентелей сложения и "вы.чи тания реверсивного счетчика Я .Недостатком устройства являетсянизкое быстродействие,Известен также аналого-цифровойпреобразователь, содержщцийсравнивающее устройство, выходы которого черездифференцирующие блоки и элемент ИЛИсоединены со входом триггерного счетчика; первый выход которого подключенк входу основного реверсивного счетчикаа второй выход - к входу дополнительзаого реверсивного счетчика, основныевходы которого соединены со входами основного реверсивного счетчика 21 . 2Недостатком аналого-цифрового преобразователя является низкое быстродействие иэ-аа большого времени уставовления переходных пропессов при включении и выключении старших разрядов 5цифроаналогового преобразователя, включенного в обратную цепь.Целью изобретения является повышение быстродействия аналого-цифровогопреобразователя.1 ОЭто достигается тем, что в аналогоцифровом преобразователе, содержащимкозапаратор, цифроаналоговый преобразователь, два реверсивных счетчика, генератор импульсов, введены дополнительные компаратор и шхрроаналоговый преобразователь, источник тока, дваэлемента И, элемент ИЛИ и инвертор,причем первый вход дополнительного компаратора соединен со вторым входом компараторавторой вход - с выходом дополнительного цифроаналогового преобразователя,цифровые входы которого соединены с выходом второго реверсивного счетчика, авход соединен с выходом генератора тока,выходы компаратора дополнительного компаратора соединены с первыми входамиэлементов И, вторые входы которых соединены с прямым и инверсным выходамипервого реверсивного счетчика, а выходычерез элемент ИЛИ соединены с входоминвертора и входами "вычитание первого и второго реверсивных счетчиков,входы "сложение" которых соединены свыходами инвертора.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого уст ройства,Устройство содержит компараторы 1и 2, цифроаналоговые преобразователи 3и 4, реверсивные счетчики 5 и 6, генератор 7 импульсов, элементы И 8 и 9,элемент ИЛИ 10, инвертор 11, источ ник 12 токаПринцип работы устройства заключает- ся в следующем.В любой такт преобразования содержимое реверсивных счетчиков 5 и 6 отличается на единицу младшего разряда.При этом время установления выходного напряжения цифроаналогового преобразователя И длительно, так как коммутируются токи всех разрядов. Время установления выходного напряжения дополнительного цифроаналогового преобразователя определяется лишь временем пе:.- реходных процессов при коммутации тока в младшем разряде. Благодаря питанию источника 12 выходные уровни, к которым устанавливаются напряжения на выходах цифроаналоговых преобразователей 4 и 3, одинаковы. Это позволяет при коммутации токов в старших .разрядах цифроаналогового преобразователя 4, не дожидаясь окончания переходных процессов на его выходе, осуществить очередной такт преобразования, используя компаратор 1 и цифроаналоговый преобразователь 3, время установления переход- него процесса в котором гораздо меньшеПредположим,что после очередноготакта уравновешивания реверсивный счет чик 6 содержит код ОХ 11, а реверсивный счетчик 5 содержит код 0110.В этом случае с прямого выхода младшего разряда реверсивного счетчика 6 поступает логическая единица на вход элемента И 8. Это позволяет информации с выхода компаратора 2 через элемент ИЛИ 10 поступить на управляющие входы реверсивных счетчиков 5,6,2581 4Элемент И 9 закрыт сигналом инверсного выхода триггера младшего Разрядареверсивного счетчика 6.Предположим, что в момент приходаочередного тактового импульса с генераторе 7 сигнал с выхода компаратора 2разрешает режим сложения счетчиков. Вэтом случае новое состояние реверсивныхсчетчиков 5,6 соответствует кодам 10 10,00 и 0111. В этом случае раз 1 решается прохождение информации черезэлемент И 9 и запрещается прохождениеинформации через элемент И 8 и режим работы реверснвных счечиков 5, 6 к приходуследующего тактового импульса с генератора7 определится сигналом на выходе компаратора 1Всякий раз, когда состояние младшегоразряда реверсивного счетчика 6 соответствует логической единице, в тактепреобразования участвуют компаратор 2,реверсивный счетчик 6 и цифроаналоговыйпреобразователь 4. При логическом "нуле"в младшем разряде реверсивного счетчи ка 6 в такте преобразования участвуюткомпаратор 1, реверсивный счетчик 5 ицифроаналоговый преобразователь 3.В следующем преобразователе длительность такта преобразования определитсясоотношениемТ., - Тяс. + Т + Тсгде Т - длительность такта преобразования;ТСт - вРемя установления переходных процессов в цифроаналоговом преобразователе; -Т Т - время задержки информациив компараторе и цифровойсхеме соответственно.Время установления цифроаналоговогопреобразователя определяется установлением с заданной точностью старшего разряда, В зависимости от числа разрядовэто время колеблется в пределах(6-10) , где- постоянная времени переходных процессов цифроаналогового преобразователя.Устройство йозволяет сократить тактпреобразования в 2-3 раза.Формула изобретенияАналого-цифровой преобразователь соРдержащий компаратор, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, входы которого соедине-ны с выходами первого реверсивного счет.чика, выход генератора импульса соединен с первыми входами первого и второго79258реверсивных счетчиков, о т л и ч а ющ и й с я тем что с целью повышенщй быстродействия, введены дополнительные компаратор и цифроаналоговый преобразователь, источник тока, два элемента И, элемент ИЛИ и инвертор, причем первый вход дополнительного компаратора соединен со вторым входом компаратора, а второй вход с выходом дополнительногоциФроаналогового преобразователя, пифро вые входы которого соединены с выходом второго реверсивного счетчика, .а вход соединен с выходом генератора тока, выходы компаратора и дополнительногокомпаратора соединены с первыми входа; 15 1 6ми элементов И, вторые входы которыхсоединены с прямым и инверсным выходами первого реверсивного. счетчика, авыходы через элемент ИЛИ соединеныс входом инвертора и.входами "вычитание" первого и второго реверсивныхсчетчиков, входы сложение" которыхсоединены с выходами инвертора.1Источники информапии,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,% 335786;кл, Ц 03 К 3.3/3.7, 1.970,2. Авторское свидетельство СССРЗаказ 9620/65 Чураж 995 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4