Параллельно последовательный анало-го-цифровой преобразователь c camokoh-тролем

(22) ЗаЯвлено 020378 (21) 2586066/18-21 Н 03 К 13/00 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный квинтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(54) ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АНАЛОГОЦифРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ и, или 31 30 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения прецизионных аналого-цифровых преобразователей в информационно-измерительных системах, устройствах автоматизированного контроля управления.Известно устройство контроля последовательного аналого-цифрового преобразователя (АЦП), содержащее дваО дополнительных разряда, из которых один подсоединен к плюсу эталонного источника, другой - к его минусу 11,Однако такое устройство характеризуется быстродействием, так какконтроль АЦП производится за два такта и дополнительно требуется источникотрицательного эталонного напряжения. 20 Известно также устройство контроля работоспособности цифроаналоговых преобразователей, являющихся составной частью АЦП, имеющих резистивную схему к е 2 к, регистр, аналоговые переключатели, источникИ эталонных напряжений, аналоговый компаратор,источник уровней сравнения и блок уп" равления 12 . Однако такое устройство имеет большой объем оборудования, контроль производится эа несколько тактов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является параллельно-последовательный аналого-цифровой преобразователь, содержащий две в-разрядные реэистивные схемы К = 2 й с подключенными к ним двухпоэиционными переключателями, управляющие входы которых подсоединены к прямым и инверсным выходам резистора, выходы резистивных схем сое. - динены между собой через два последовательно включенных резистора,три нуль-органа, дешифратор, генератор импульсов, распределитель тактов,источник эталонного напряжения, схемою Однако в таком АЦП отсутствует самоконтроль. Наличие двух ЦАП значительно усложняет применение известных средств самоконтроля и не позволяет получить высоких значений быстродействия и обеспечить надежный контроль.Цель изобретения - повышение достоверности и быстродействия контроля АЦП.ЧТО Б ГД 1 эа 131 Е)Ь 1 о 31 с 1нсЕТЕЕ 1 Нйаца:1010-11 Ф;сОй н.):1 брдзон атень .СОДЕОжСщд.Н,ЦБЕ ;Сз РЬ Ь Е ЭЕ 3 СТИВсвтЕ СХЕМЬ В " 2 В :; НОЛКЛЮЧЕ:д КдК КИМ ттт.,ХПэ НЛ 30)стДИ ПЕгкНастгзЛЯМИдЕПЭ)в ")Ет"ст: НХГГ". (ОТОЭЫ)С ПОТСОЕТЕХ НЕНД К Пт,тХ т.;ННЕПс тттлт тт,ХО.,Да, РЕ Ист"Ра, Е.,ЬД)(стЫ РЕЗЕ(. Т;т БЦЫ (СХЕМ С ОЕВт Е ЕЕт Е)К)т С Сб Сй тт сРЕ Э Д Ес) а1 О(гг цРатгсттг тгттдт 1 с 1 д; "с т-с 1, т; -13Рса д ТРИ УЛЕ- ОтЭГ тка, 1 Е 113 Эа ТОР, ГЕ"НИЯ (ХЕст т 3 5;В НЕДстст 1(Е ,дЕДтй НдЛЬ) . с 1 ПЕЭ ЦЕЕ ) Ый тд С) ПцТдт 11 т ЦННР Ти)тдЩий Н ХОД 3 ОТО)01 СГЕ Д (Эат 13 ЕЕ т( тхстТ ГР - .т )ЕЗЕт)ТЦН, -Нсй С Х(М Д, а 1 ЕИЭ З Ь - 1 Р(11.-т Цй В ХОГ, К11 1 ) 1 ц Ку Ь) Ьс с 1( "дапт т 1(1(Е,т сГГЕУЬ ОРГс 1 д В 1 СЭС)Е Б" ОД КотсЭСГС,д.г).10( КЛЕО 1 с ц К П Эрнс 1 дХ )тту СХЕМЫ И дБУОРсй НХОД КОТС)РОй СОЕДИЦЕК С ВЫХС,ОЕ 3 Г ;ЕМЫ ЗсаДЕР);ХЕ, а Ньтхот СХЕЕ 1И соедтцек с нх(эО;.3 .гогического 5 пс(а Бхсд С;1- дЗ адс дж(и т 0 ДИ 3 ЕЭДИ 111 ЧЕЕМ 13 ХСДСМ тЭИГГЕРа И И-Ы 130БЫХОДОМ РаоТЭЕДЕДИТЕЛ 7 ТаКТСВ д ЕДИЦКЧЕЬЙ БЬХОД ТРЕГГЬРа ПОГСОЕДИЦЕЦ КдПЕЭаВЛЯЮШЕМу Входсд 1 вуэПСЗИЦИОНН(ЭГО1 ЕРЕКЛЭЧатЕЛЯ г 1)ХОД 1(ОТОРОГО ПОДСОЕ -Д И К С= Н К И С Т С Ч 1 И Е( -,д Э Т сэ Л О ц д 1 О Г О ц а 1яжЕНИЯ д а БЕХОД К+) -ОМУ Э(Э",Ис -тору 2 В первОЙ резистивной схемь 1Иа чертеже изображена схема предла 1"аемОГО устрОйстнаОно ссДеРжет нУль-ОРганы 13-4 д еРесбразонатели 5 и б кода в цапряжНИЕд СНЕ)аИОННЫЙ тдСИТИТЕЛЬ 7, ДВШифратор 8 гсхемы ИЛИ .) дсхеету И 10,схему11 задержки,распрецелцтель 12 тактоврегистр 13,.триггер 14, логическийблОК 15 д истОчн" 1( 1 б эт сеесцттсгс са"пряжения, генератор 17 импульсов,ДвухпозиЦисецье пере(тюДатели 18)Од схемы И 21 и 22, резисторы 23-1-23-и; 24 схемы В = 2 В,резисторы25-1 - 25-и, 26, 27 . 5 ОУстройство работает следующим об)азсмаВесь цикл преобразования происхоДИТ За И ТаКТОН И -" П + Ис ГДЕи - число рабочих тактов, а к = 1кснтрольньй такт. Расэота И 3 П без самоконтроля происходит сеетгэде(е(Еидд) обт)азсмПо сигналу дустановка С" распределитель 12 тактов устанавлинаетрегистр 13 в исходное состояние.При 60этом переключатели 19 включаются, аПЕРЕКЛЮЧатЕЛИ 18 ВЫКЛЮт 1 аЮТСЯд а Наодин из днух входов каждого нуль-органа поступают соответственно напря-жения О .=-."е- О=-с - , О= - .1 ак д;,сная 1 астста от Гецгэратоэа 17 гостуПас" Т Н Е)а".т 1 р" ДЕЛИ т с 5 т 17 та(ТОВ и1" 3, ИУ)1 -ОРГацы е 1 тесют ситналь 1 "1"при О,О,.1 С Лс 11 ЕЕИЕ)раЕИЕ Н СоотнЕТСТБИИС ,"ОрМУЛВ 2 ЕК ,д - Х;д = Х Х .Х, СИГ.т 2.2. т2 ЬЦЦЛЫ По)ОтУПаЮ 1 тслст УтРБВЛЕЦИЯ РГИСТром 13, В первом такте преобра.зовация включаются дуа триггера старшихразрядов, (осенетствецнс включактсяДна С . сРдптх Е)аЗРЯДс ПсЗРс КЛ 10 ЧаТ ЕЛЕЙ8 Е ДЬКЛ 1(чаБТСЯ Дн а СТ арИ Х Эс 3 ряда еэекдтоЕате)1 ей 19. Далее упранлеКЕ с ЭдИМИ т 13 УЯЯ РсЗ РЯБ аМИ ОС",". ЕС" БЛЯЕТСП ЕншифРатсР(ЭМ, Цс ВЬЕХОПЕ ДБУХт.)есб) эЕзсвателей 5 и 6 разнос.ь эталснкьЕЯ напряжений вновь делится ре"зистсрами 25 и 2 б ца четыре р.нныеЕагТИ и 1"001 ттагТ ц; ВдотЫ тдЛЕ Сртатесн 1" 3. )3 результате, капри 1 ер длядесятиразряднсгс РЦП за 5 тактов происходит опреиеление всех разрядов.При сМОКСЕтроле ца и-ом такте вклю.тается триггер 14 и происходит за.ыкание пе.эеклю-дателя 20. При этом кнапряжению О добавляется напряжениераБНОе величине мла(шеГО разрядадО . НспрЯ)1(е 1 сее О + с.". О пОступает цатн ход нуль-органа 1, а напряжение О д.поступает ца иннертирующий вход усилителя 7. Иа цеицве.этирующий входусел 1 теля 7 псступае 1 эта 1 сннсе наПРЯ)КЕНИЕ С ПЕ)ЭВСГО;(Ода Источникаэталонного капряженият равноеЭ . - 2.а,ц,С. учетс 11 ОсОбец д(эст(й те)1 ите и 1ГсВ на выходе усилителя 7 возникаетнапряжение О - 2 дО-О,т + О + О. .Если на выходе н;дль-органови4 ОО+ О или Ох - О-,3 О, ца выхОДе схем 1 ИПИ 9 Й 02.)ед 1 руется импульснеисправнссхи д стэобируе)ые Импуль -сом схееь 11, который поступает вблок 15, где индицируется, регцстриРУЕтСЯ И ИСПОЛЬЗ)дЕтСЯ ДЛЯ БОССТацОВления 3 ЦП,(.",ледуюЕиее цикдтом пресбр .з отанинтриггер 14 устанавливается Б кулевоеСОСТОЯНИЕ, и Г 1 РСЦЕСС П 3)ЕОбЭазованидяповторяется,Такии Образом самоконтроль производится за один такт, что повышаетбыстродейстние контроля АЦП, при этомдополнительно контролируются днаеЕЦП и повышается достоверность контр ОЛ 51 А П,Формула изобретекияПараллельно-последовательный ацало).-О-Цефровой преобразователь с самоконтролем, содержащий две и-разЕэядееые реэистивные схемы ВВ с под- КЛЮЧЕННЫМЕЕ К НКМ ДЬУ ХПС 3 ИЦИО Н НЫМИ переключателями, управляюшсие входы которых Подсоединены к пнядм и инверсным выходам резитора, ныходы813770 Составитель Г.) ШаповаловМ. Погориляк Техред Н,Иайорош Корректор В. Бут да ГТираж 988сударственногом изобретенийосква, Ж"35, Р 835/79 ВНИИПИ ро по дела 113035, Ма одпис но митета СССРткрытийская наб., д. 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 резистивных схем соединены между ".обой через два последовательно включенных резистора, три нуль-органа, дешифратор, генератор импульсов, распределитель тактов, источник эталонного напряжения, схемы И, ИЛИ, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и быстродействия контроля, в него введены четвертый нуль-орган, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подсоединен к выходу второй ре 10 зистивной схемы,а пеинвертирующий вход - к источнику эталонного напряжения, его выход - к первому входу четвертого нуль-органа, второй вход которого подсоединен к шине измеряе мого напряжения, а выход к первому входу схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом первого нуль-органа, а выход подключен к первому входу схемы И, второй вход которой 20 соединен с выходом схемы задержки,авыход схемы И соединен с входом логического блока, вход схемы задержкисоединен с единичным входом триггера и и-ым выходом распределителятактов, единичный выход триггераподсоединен к управляющему входудвухпозицианного переключателя, входкоторого подсоединен к источникуэталонного напряжения, а выход к(п 1 + 1)-ому резистору 2 й первой резистивной схемы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 185581, кл, С 06 Г 17,08.64.2. Авторское свидетельство СССРа 469212, кл, Н 03 К 13/17, 26.07.723. Ос гроверхов В.В. Динамическиепогрешности ЛЦП, "Энергия", 1975,с, 144-152 (прототип).