Аналого-цифровой преобразователь

О П И С А Н И Е в 834899ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюз СоветскихСоциалистическихРеспубиии(22) Заявлено 25, 1.0,79 (21) 2832548/18-21 (51) М. КЛ. с присоединением заявки ЭВ Н 03 К 13/3.7 твсударстваВВЙ камнтат СССР ае аелам нзебрвтеива и етврмтив(53) УДК 681 .325(088.8) Опубликовано 30,05,83 Бюллетень %20 Дата опубликования описания 03,06.81 А. Г, Алексенко, Е, А, Коломбет и Б. К. Фрдоро 3.с р ,".(54) АНАЛСКО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЮВАТЕЛЬ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании систем сбора и обработки информации.Известен аналого-цифровой преобразо ватель, содержащий компаратор, цифро 5 аналоговый преобразователь и регистр последовательного приближения Щ .Недостатком этого преобразователя является малое быстродействие из-за большого перепада напряжений на входе компаратора, и, вследствие этого, длительного переходного процесса установления этого напряжения. Кроме этого, требуется специальный компаратор, до.- :пускающий большие дифференциальные сигналы на входе.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналогоцифровой преобразователь, содержащий компаратор, выход которого через регистр и цифроаналоговый преобразователь соединен со входом омпаратоуа и через ре зистор со входной шиной Й 3. 2Однако известный АБП имеет невысокие точность и быстродействие.Бель изобретения - повышение быстро. действия и точности.Эта цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий компаратор, выход которого через регистр и цифроаналоговый преобразователь соединен с входом компаратора и через ,регистр соединен со входной шиной, введены шесть транзисторов, два резистора и два генератора тока, причем первый выход первого генератора тока соединен с шиной источника положительного напря . жения и коллектором первого транзистора, база которого подключена к базе второго транзистора, коллектору третьего транзистора и через первый резистор соединена с коллектором второго транзистора, базой третьего транзистора и вторым выходом первого генератора тока, первый выход второго генератора тока соединен с шиной источника отрицательного напряжения и коллектором четвертого тран3 834 зистора, база которого. соединена с базой пятого транзистора, коллектором шестого транзистора и через второй резистор подключена к коллектору пятого транзистора, база шестого транзистора и второму выходу второго генератора тока, эмиттеры первого, второ. го, четвертого и пятого транзисторов соединены со входом компаратора, а третьего и шестого - с обшей шиной.На чертеже показана схема аналогоцифрового преобразователя, содержащего компаратор 1, регистр 2, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, резистор 4, первый - четвертый транзисторы 5 - . 8, пятый транзистор 9, первый резистор 10, первый генератор 11 тока, шестой транзистор 12, второй резистор 13, второй генератор 14 тока.Работа АЦП последовательного приближения заключается в следующем,Если разность Эр входного тока поступающего из резистора 4, и выходного тока.Ээ ПАП положительна, то Эр протекает через транзисторы 7 и 8. Ес ли Эр . О, то этот ток протекает через транзисторы Г и 6. Максимальная вели-.чина Зрт,рх-Зэ /2 при Овк = 0 авпм/2 при У: О (1-2)2. Если 2 р,то ток в цепи обратной связи, образованной транзисторами 6 и 8, и в каждом плече равен 3 /4. Таким образом, чтобы транзисторы 9 и 12 работали в активном режиме при любомир необходимо выбрать токи генератора постоянного тока Эиз условия 3 г 3 /4.Благодаря введению цепи обратной связи не представляет труда выбрать сопротивления первого и второго регистров так, чтобы в диапазоне измжения тока 3 Р - рр с,х- , и напряжение на выходе компаратрра изменялось на несколько десятков милливольт.Значительное повышение точностных показателей АБП достигается, во- первых, за счет уменьшения диапазона переключаемого на входе компаратора напряжения и, во - вторых, благодаря полной симметрии,плеч цепи на входе ком-.паратора. Благодаря последнему, напря- жение на транзисторах 5-8 изменяется синфазно при изменении температуры, а общий дрейф напряжения на входе компаратора из-за действия введенной цепиолежит в диапазоне 50-80 мкВ/ С при 899 15 Ф о р м у л а и э о б р е т е н и и Аналого-цифровой преобразовательсодержащий компаратор, выход которогочерез регистр и цифроаналоговый преоб 0 разователь соединен с входом компаратора и через резистор,язединен со .входной шиной, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,и быстродействия устройства, в неговведены шесть транзисторов, два резистора и два генаратора тока, причемпервый выход первого генератора токасоединен с шиной источника положительного напряжения и коллектором первоготранзистора, база которого подключенак базе второго транзистора, коллекторутретьего транзистора и через первый резистор соединена с коллектором второготранзистора, базой третьего.транзистора и вторым выходом первого генераторатока, первый выход второго генераторатока соединен с шиной источника отрицательного напряжения и коллекторомчетвертого транзистора, база которого40соединена с базой пятого транзистора,коллектором шестого транзистора и через второй резистор подключена к коллектору пятого транзистора, база шесто 45го транзистора и второму выходу второгогенератора тока, эмиттеры первого, вто рого четвертого и пятого транзисторовсоединены со.входом компаратора, а тре- тьего и шестого - с обшей шиной.Источники информации,50принятые во внимание при экспертизе3., Мелешко Е. А. Интегральныесхемы в наносекундной ядерной электронике, Атомиздат, 1978, с, 169.2. Патент США3811125,кл, 340347, 1977 (прототип). использовании согласованных транзисторов по сравнению с 2-5 мВ/ОС в известном АИП. Исходная погрешность смешения напряжения на входе компаратора ив предлагаемом АЦП не превышаетЪО мВ по сравнению с 150-200 мВ визвестном.Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить быстродействие 10 аналого-цифрового преобразователя в 8 раз,а точность в 5 раз по сравнению с из-.вестной структурой.г834899 Составитель Ю. Богдановдактор Н, Кешеля Техред Е Гаврюиешко: Корректор М. Шар Заказ Под писно.СССР П Филиал ППП Патент", г. Ужгоро 43. 17/85 ВНИИПИ по делам 13.3035, Мос