Аналого-цифровой преобразователь

Союз Советския Социалистических тзесвублик(51)М. Кл. Н 03 К 13/20 Госуаарствекиый комитет СССР ио аедаи изобретений я открытий(72) Автор изобретения Б. Г. Коноплев Таганрогский радиотехнический институт им. ВИД.Щещмыкова(54) АНАЛОГО в ЦИФРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к радиоэлектронике, а. именно, к микроэлект ронным преобразователям аналог-код и может быть использовано в вычислительной и измерительной технике.По основному авт. св. М 600729 известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник опорного тока, соединенный с компаратора-ми, входной многоколлекторный транзистор и многоколлекторный транзистор в цепи опорного тока, а компараторы выполнены на триггерах с непосредственнющ связями, причем эмиттер входного многоколлекторного трай зистора соединен с клеммой источника входного аналогового сигнала, каждый иэ коллекторов этого транзистора соединен с базой первого транзистора триггера с непосредственными связями 20 соответствующего разряда преобразователя, с базой второго транзистора триггера с непосредственными связями каждого разряда соединены соответ ствующие коллекторы многоколлекториого транзистора в цепи опорного тока, эмиттер которого соединен с клеммой источника опорного тока, а базы обоих многоколлекторных транзисторов и эмиттеры транзисторов триггеров с не- ЗО посредственными связями соединены с общей шиной ИНедостатком преобразователя является невысокая точность преобразования за счет погрешности преобразования, определяемой гистерезисом, кото" рый связан с ответвлением части тока аналогичного сигнала в насыщенный транзистор компаратора.Гистерезис увеличивается с ростом величины нормального коэффициента передачи тока транзистора компаратора. Кроме того, информация из известного преобразователя выводится в нормальном единичном коде, что усложняет использование преобразователя, так как преобразования в двоичный код требуется достаточно сложное устройство.Цель изобретения - повышение точности преобразования и упрощение использования преобразователя.Поставленная цель достигается тем что в аналого-циФровом преобразователе по авт. св. Р 600729 триггеры с непосредственными связями; выполнены из трехколлекторных транзисторах, при этом первый коллектор каждого трехколлекторного транзистора соединен с базой этого транзистора, вто809559 01 . 0010 , 00Следовательно, на выходе преобразователя реализуется позиционныйединичный код, который удобно испольэовать для адресации в постоянномзапоминающем устройстве, где могутбыть записаяы любые необходимые коды, в том числе двоичный код.Предлагаемое устройство поэволяетповысить точность преобразования иупростить применение преобразователя,Использование предлагаемого устройства может обеспечить разработку однокристальных БИС быстродействующиханалого-цифровых преобразователей на4-8 двоичных разрядов на основе простой технологии микросхем интегральной инжекционной логики со следующимнабором блоков, реализуемых в кристалле БИС: предлагаемый аналого-цифровойпреобразователь, преобразовательвходное иапряжение-ток, источник опорного тока, постоянное запоминающееустройство, регистр памяти, выходные усилители. Формула изобретениярой коллектор первого трехколлекторного транзистора каждого разряда преобразователя соединен с соответствующей выходной шиной, а второй коллектор второго трехколлекторного транзистора старшего разряда преобразователя соединен с базой второго трехколлекторного транзистора младшегоразряда, При срабатывании компаратора старшего разряда происходит выключение компаратора младшего разряда, что обеспечивает преобразованиенормального в позиционный единичный.код и упрощение применения преобра-:зователя.На чертеже представлена электрическая принципиальная схема аналогоцифрового преобразователя.Аналого-цировой преобразовательсостоит из входного многоколлекторного транзистора 1 эмиттер которогосоединен с шиной 2 источника аналогового сигнала, е триггеров с непосредственными связями для щ-разрядногопреобразователя, используемых в качестве компараторов, нг транзисторах3 и 4, опорного транзистора 5, эмиттер которого соединен с шиной б источника опорного тока. Выходной сигналв цифровом коде снимается с выходныхшин 7,Устройство работает следующим образом.При отсутствии входного тока аналогового сигнала транзисторы 3 триггеров насыщены, так как в их базы задается ток от транзистора 5, в эмиттер которого задается опорный ток.Поэтому при нулевом сигнале на входепреобразователя на его выходах получаем код 0О.При подаче тока аналогового сигна.ла в эмиттер транзистора 1 через его 40коллекторы к базам транзисторов 4триггеров подаются одинаковые токи,величина которых пропорциональнавходному току. При сравнении оковбаз транзисторов триггера и превышении тока базы, например транзистора3, током базы транзистора 4 происходит переключение триггера, в результате чего транзистор 3 выключается,а транзистор 4 включается. На выходерассматриваемого триггера - компара"тора можно фиксировать состояние логической "единицы" (выходной коллектор выключенного транзистора 3 непроводит ток),При уьпзньшении входного тока ана" логового сигнала рассматриваемый триггер переходит в исходное состояние, когда транзистор 3 насыщен, а транзистор 4 включен. Применение в ф транзисторах триггера дополнительных коллекторов, соединенных с базами, позволяет обеспечить степень насыщения транзисторов триггера 5 4 1, что .устраняет гистерезис компаратора, д Транзистор 1 выполняется с одинаковыми коэффициентами передачи тока ко всем коллекторам (см. чертеж), и, следовательно, в базы транзисторов 4 триггеров задаются равные токи, величина которых пропорциональна входному току.Транзистор 5 выполнен так, что в транзисторы 4 триггеров задается опорный ток различной величины для триггеров разных разрядов преобразователя. Поэтому при увеличении входного сигнала происходит последовательное сравнение и переключение компараторов от младшего разряда с меньшим опорным током до старшего разряда. с большим опорным током. При срабатывании какого-либо компаратора преобразователя триггер предыдущего (младшего) разряда возвращается в исходное состояние благодаря введенной обратной связи, реализованной подключением одного из коллекторов транзистора 4 к базе транзистора 4 предыдущего триггера.Таким образом, при увеличении входного тока на выходе преобразователя получены последовательно коды0000ОО , 0100. 10 Аналого-циФровой преобразователь по авт, св. 9 600729, о т л и ч аю щ и й с ятем, чтб с целью повышения точности преобраэовачия и упрощения использования преобразователя, триггеры с непосредственными связями выполнены на трехколлекторных тран809559 Составитель В. СолодоваИевченко Техред Н,Ковалева Корректор Н. Грнгорук кт Заказ 458/7 Подписноемитета СССРоткрытийя наб., д 4/ Тираж 999ИИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Е, Раушс 113 филиал ППП "Патент жгород, ул. Проект зисторах, при этом первый коллекторкаждого трехколлекторного транзистора соединен с базой этого транзистора, второй коллектор первого трехколлекторного транзистора каждого разряда преобразователя, соединен с соответствующей выходной шиной, а второй коллектор второго трехколлекторного транзистора старшего разряда преобразователя соединен с базой второго трехколлекторного транзистора младшего разряда.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 600729, кл. Н 03 К 13/20, 1976 (прототип).