Аналого-цифровой преобразователь

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) : (д. Н 03 К 13/08 с присоединением заявки,% 1 еаударственимй кемнтет СССР пю делам изобретений н открытий(53) УДК 681.325(088.8) Дата опубликования описания 03,06,81(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых сигналов в цифровые коды.. По основному авт. св,617833 известен аналого-цифровой преобразователь5 (АБП), содержащий компараторы, подключенные поочередно прямыми и инверс ными входами к источнику входных сигналов и другими входами к источнику опорных напряжений соответственно, а выходами - к блоку определения знака производной, и через резистор - к входу счетчика импульсов. Формируемый в процессе преобразования код зависит от количества пересеченных опорных уров ней аналоговым сигналом. Каждое такое пересечение переключает соответствующий компаратор в противоположное состояние. Переключение фиксируется счетИ чиком, на выходе которого формируется двоичный ширровой код У.Недостатком данного преобразователяявляется неоднозначность преобразования аналоговых сигналов в начальный момент времени (в момент включения преобразователя), т.е. АБП однозначно оцифровывает только такие сигналы, напряжение которых начинает изменяться от нуля.Бель изобретения - устранение неоднозначности формирования кода в начальный момент времени.Указанная цель достигается тем, что в преобразователь введены блок анализа состояний компараторов и вентиль, первый вход которого соединен с общей точкой резисторов, а выход - со счетным входом счетчика и первым выходом блока анализа состояний компараторов, второй выход которого соединен со вторым входом вентиля, а входы - с выходами компараторов.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.АБП содержит источник 1 входных сигналов, источник 2 опорных напряжений, компараторы 3, выполненные на ос30 Формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь поавт. св. М 617833, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью устранениянеоднозначности формирования кода вначальный момент времени, в него введены блок анализа состояний компараторов и вентиль, первый вход которого соединен с общи точкой резисторов, е выход - со счетным входом счетчика и перЪым вьивдом блока анализа состоянийкомпараторов, второй выход которогосоединен со вторым входом вентиля, авыходы - с выходами компараторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР(прототип),3 83489иове операционных усилителей, резисторы 4, счетчик 5 импульсов, блок 6 определения знака производной, блок 7 анализа состояний компараторов и вентиль 8.Устройство работает следующим образом.Напряжение аналогового сигнале, подеваемого с выхода источника 1 на неинвертирующие входы четных и инвертирующие входы нечетных компараторов 3, 10сравнивается с опорными напряжениямиисточника 2, вследствие чего определенное количество компараторов обладаетодним знаком выходного напряжения, аостальные " противоположным., 15Выходной сигнал может приниматьтолько два значения, чередующихся помере изменения полярности разности аналогового и опорного сигналов. Выходные ,напряжения комператоров через резисторы 4, подключенные к выходу каждогоиз них, суммируются в средней точке,Этот суммарный сигнал подается на входсчетчика 5, который считает любое изменение сигнале не его входе. Сигнал . 25может принимать только два значения,чередующихся по мере изменения напрянсения аналоговых сигналов. Так, причетном количестве компараторов числовыходных напряжений одного знака либоравно числу напряжений другого знака,либо отличается от него на две единицы,а при нечетном количестве - отличаетсяна единицу. Компареторы сравниваютнапряжение аналогового сигнала с опорными уровнями и в момент их равенстваменяют полярность выходного напряжения. При пересечении аналоговым сигналом первого опорного уровня соответствующий компаратор меняет полярность 40выходного напряжения на противоположную.В этом случае два компараторе создаютразбаланс на входе реверсивного счетчика 5, соответствующего подаче ненулевого потенциале. Срабатывание очередного компаратора восстанавливает нулевое напряжение не его входе. Таким:образом, на общем входе резисторов,вырабатывается импульсный сигнал, причем количество импульсов равно ком 4 фчеству пересеченных опорных уровней.Увеличение и уменьшение аналоговогосигнала учитывается блоком 6, которыйпереключает реверсивный счетчик 5 соответственно в режим сложения или вычитания. Если же в момент включенияАЦП уровень входного сигнала превьппеетуровень опорного напряжения 1 -го компаратора, ( 1 - 2,и, где р -количествокомпараторов), то блок 7 анализасостояний компараторов закрывает вентиль8 и.дает разрешение для прохождения иасчетчик 5 количеств счетных импульсов,соответствуюших иолу компараторов,опорные уровни которых превышены входным сигналом. Как только сформируется код, соответствующий уровню входного напряжения, поступление импульсовна счетчик. прекрешается, блок 7 открывает вентиль 8 и АЦП начинает работать как описено выше,Предлагаемое устройство позволяетустранить неоднозначность формированиякода в начальный момент времени иоцифровывать аналоговые сигналы безначальных ограничений на этот сигнал,уменьшает стоимость и трудоемкостьэксплуатации устройств, включающихАЦП.Подщснокомитета СССРоткрытийокая набд. 4/ аказ 4117/85 Тираж 988ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и113035, Москва, Ж 35, Рауш Составитель В. СолодоваРедактор Т. Мермелштейн Техред Е.Гавринешю Корректор: М. Шарош