Аналого-цифровой преобразователь

ОП ИСАН,ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскииСоциалис тически кРеспублик(22) Заявлено 17,04,74 (21 3)М. Кл, Н 03 К 13/1 17768/18-2 1 присоединением заявки твеудеретееиимк кемитет СССР аа делам изебретеиий(088. 8) крыти Дата опубликования оп анин 25.01.;др .1ий институт А. и В. М. Титков на Ленина политехничес(54) АНАЛОГО-БИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ 1) Заявитель , Львовски Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано при кодировании широкополосных аналоговых сигналов.Известен аналого-цифровой преобразователь (АБП) поразрядного кодировайия, содержащий устройство сравнения, источник эталонного сигнала, цифроаналоговый преобразователь, генератор импульсов и блок управления 1 .Этому преобразователю присуще недос таточно высокое быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому является аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор двухполярного экспоненциального напряжения, устройство сравнения, выход которого подключен ко входу триггера, генератор тактовых импульсод, выход которого соединен со входом блока управления, регистр кода и прецизионный переключатель. В данном устройстве в процессе уравновешивания применена экспоненциальная функция для формирования эталонных весов 21 . Недостатком этого преобразователя является низкое быстродействие, обусловленное влиянием инерции. нуль-органа и прецизионногоо переключателя напряжения.Цель изобретения- повышение быстродействия аналого-цифрового преобразователя.Указанная цель достигается тем, что в аналого-цифровом преобразователе, содержащем устройство сравнения, выход которого подключен ко входу триггера, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу блока уп - равления, первый выход. которого соединен с первым входом регистра кода, генератор экспоненциального тока, первый вход устройства сравнения соединен с обкладкой первого запоминающего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, а через ключ выборки и первый зарядный ключ - с шиной преобразуемого сигнала и с первым выходом стробирующего устройства соответственно, второй вход устройства сравне -равного площади ограниченного стробимпульсом участка экспоненциально падающего тока. Если после этого напряжение конденсатора 5 оказывается больше,чем напряжение конденсатора 4, уст-. -устройство 11 сравнения переводит триггер 12 в противоположное состояние,если же конаенсатор 4 остается заряженным ао большего напряжения чем конаенсатор 5, состояние триггера 12 не изме няется, При изменении состояния триггера ключ 3 размыкается, а ключ 2 замыкается, и в слеаующем такте порцию заряаа получает конаенсатор 4 и т.а.Постоянная времени экспоненты связана с частотой тактовых импульсов таким образом, чтобы порция заряда в кажаом следукицем такте была вдвое меньше предыдущей. После окончания строб- импульса состояние триггера 12 пере.носится в соответствующий разряд выходного регистра 13 кода. Иийл преобразования заканчивается после пройожаечгйя числа тактовых импульсов, равного числу двоичных разряаов коаа.Синхронизацию работы всех узлов преобразователя осуществляет блок 10 управления.Влагоааря стробированию экспоненциального тока в предлагаемом преобразователе исключается влияние инерции ключей на линейность преобразова ния, а применение двух запоминающих конаенсаторов дает возможность использовать в качестве ключей токовые переключатели на транзисторах, что позволяет значительно повысить быстроаействие,4 ф формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь,соаержащий устройство сравнения, выходкоторого поаключен ко вхоау триггера,генератор тактовых импульсов, выхоа 45 3 799 130 4ния соеаинен с обклаакой второго запоминающего конденсатора, вторая обклаакакоторого соединена с общей шиной, а через второй зарядный ключ - со вторымвыхоаом стробирующего устройства, первый вхоа которого соеаинен со вторымвыхоаом блока управления, третий выходкоторого через генератор экспоненциального тока соеаинен со вторым входомстробирующего устройства, второй вход 1 р. регистра кода соединен с выходом триггера, второй вход устройства сравнениячерез ключ сброса соединен с общей шиной.На чертеже приведена блок-схема преалагаемого устройства.Аналого-цифровой преобразовательсоаержит ключ 1 выборки, зарядные ключ2, 3, запоминающие конденсаторы 4, 5,генератор 6 экспоненциального тока, ррстробирующее устройство 7, ключ 8 сброса, генератор 9 тактовых импульсов,блок 10 управления, устройство 11 сравнения, триггер 12, регистр 13 коаа.Первые обкладки запоминающих кондвнсаторов 4 и 5 подключены через за.ряаные ключи 2 и 3 и стробирующееустройство 7 к выхоау генератора 6экспоненциального тока. Кроме того, первая. обкладка конденсатора 4, через ключ1 выборки соеаинена с шиной преобразуемого сигнала, а конденсатор 5 зашунтирован ключом 8 сброса. Вхоаы устройства 11 сравнения поаключены к первымобклаакам запоминающих конденсаторов,35а его выход соединен со вхоаом триггера12, управляющего зарядным ключами.Управляющий вхоа стробирующего устройства 7 поакдючен через блок 10 управления к выходу генератора 9 тактовыхимпульсов. Выход триггера 12 поаключен к числовым входам регистра 13кодр, командный вхоп которого черезблок 10 управления подключен к выходугенератора 9 тактовых импульсов.. Преобразователь работает следующим образом.Перед началом очереаного цикла преобразования ключи 1,3 и 8 замкнуты, а ключ 2 разомкнут. Приэтомконденса- , жр .4 заряжен ао напряжения, раьного вхоаному, а конденсатор 5 разряжен ао нуля. Пс команде начала преобразования ключи 1 и 8 размыкаются, а в выходной шине генератора 6 появляется экспоненциально пааающий ток. По первому после начала преобразованиятактовому импульсу вырабатывается строб-импульс, вызываю- щий аобавленив конденсатору 5 заряда,которого подключен ко входу блока уп - равления, первый выход послеанего соеаииен с первым входом регистра коаа, генератор экспоненциального тока, о т - 5 й л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с цельюповышения быстроаействия, первыи вход устройства сравнения соединен с обклаакой первого запоминающего конаенсатора, вторая обкладка которого соеаинена с общей шиной, а через ключ выборкии первый зарядный люч - с шиной преобразуемого сигнала и с первым выхоаомстробирующего устройства соответственно, второй вход устройства сравнения.Малец Техред М.Коштура ктор Ю. Макаренко ПодпиССР о 10091/83.Тираж,999НИИПИ Государственного комитета Спо девам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 36; Раущская аб., д,4/ ктнаи, 4 иал ППП фПатен ород, 799 130есоединен с обкладкой второго запоминаю- регистра кода соединен с выходом тригщего конденсатора; вторая обкладка гера, второй вход устройства сравнекоторого соединена с .общей шиной, а ния через ключ сброса соединен с общей через второй зарядный ключ - со вторым шиной,выходом стробирующего устройства пер- Источники информации, .вый вход которого соединен со вторым принятые во внимание при акспертизе выходом блока управления, третий выход, 1.Авторское свидетельство СССР которого через генератор экспонеициаа- М 364091, кл.м Н 93 К 13/17, 1967. ного тока соединен со вторым входом2. Авторское свидетельство по заявке стробирующего устройства, второй вход й М 1941830 (прототип).