Аналого-цифровой преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсиихСоциалистическихрвсяубяик щ 890552Опубликовано 15,1 281 . Бюллетень ЭЬ. "6 Вата опубликования описания 15,12,81 А. В. Голубенко,В, А, Завадский, Ю. П. Заика и К. Г. Самофалов(72) Авторы изобретения Киевский ордена Ленина политехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(71) Заявитель 6 Ь) АНАЛОГО" ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к информаци.- онно"измерительной и вычислительной технике, а точнее к кодирующим преоб" раэователям, и.может быть использовано при проектировании преобразователей формы информации - аналого"цифровых (АЦП) и цифро-аналоговых (ЦАП).Известны АЦП, обеспечивающие преобразовайиеФорье информации при исльэовании пилообразной развертки 11фНедостатком .известных устройств является сложность конструктивного решения, обусловленная тем, что они содержат генератор пилообразного напряжения, Формирующий линейно изменяющееся напряжение. Такие генераторы обычно выполняются на основе дискретных полупроводниковых элементов и к ним предьявляются жесткие требования в отнскцении линеиности характеристик, стам6 бильности параметров.Наиболее близким к предлагаемому является АЦП содержащий входную ши 2нупересчетное устройство и частично гюляриэованную сегнетоэлектрическукГ пластину с размещенными в ней входными эталонным, выходным и .общим электрода ми. Преобразование входной аналоговой величины в цифровой код производится посредством сравнения сигналов, наводимых механическими волнами, которые возбуждаются входным и эталонным сигналами под соответствующими электродами, на выходном электроде (электро" де сравнения), Нуль-орган выявляет равенство или неравенство входной и эталонной величин и выдает команду изменения кода эталона в пересчетной схеме. Эталонные электроды формируют новую эталонную волну 1 21. Однако такой преобразователь со" держит сложную пересчетнуй схему с из меняющимся алгоритмом работы, а также обратнуюсвязь в виде цепи: сегнетоэлектрическая пластина - нуль-орган " пересчетная схема - сегнетоэлектриче89055 ская пластина, которая усложняет конструкцию АЦП.Цель изобретения - упрощение АЦП.Поставленная цель достигается тем,что в АЦП, содержащем входную шину,частично поляризованную сегнетоэлектри.ческую пластину с размещенными входнымэлектродом и блоком входных электродовна одной ее стороне, и общим электродом на другой ее стороне, подключенным 10к общей шине, и пересчетное устройство,пок выходных электродов выполнен ввиде двух групп параллельных выходномуэлектроду равномерно, размещенныхучастков металлизации, причем входные 1 юэлектроды первой группы выполнены одинаковой длины, соединенные между собой и подключены к шине эталонногосигнала, входные электроды второйгруппы расположены поочередно в поряд- р 0ке возрастания их длин, соединены между собой и подключены ко входной шине,а выходной электрод подключен ко входу пересчетного устройст.ва,На чертеже схематически показана 2конструкция АЦП.Основой конструкции является пластина 1 из сегнетоэлектрического материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами в поляризованном состоянии. На одну из сторон пластины 1 нанесен выходной электрод 2, подключенный кпересчетному устройству 3. На ту жесторону пластины 1 параллельно выход.ному электроду 2 нанесены две группывходных электродов. Длины электродовпервой группы входных электродов 4одинаковы, а электроды второй группы5 расположены в порядке возрастаниядлин, Расстояния между соседними электродами одной группы одинаковы и равны длине волны возбуждения сегнетоэлектрического материала пластины 4.Одна из групп входных электродов (вданном случае, группа 5) подключенак шине входного сигнала 6. Втораягруппа входных электродов 4 подключена к шине эталонного сигнала 7 Надругую сторону пластины 1. нанесен общий электрод 8,Преобразование аналоговой величиныв цифровой код при помощи предлагаемого устройства происходит следующимобразом,Импульс входного возбуждения пода- иется на одну из групп входных электродов 4 или 5, на вторую из этих жегрупп электродов одновременно с им 2 4пульсом входного возбуждения подается импульс эталонного возбуждения. В силу обратного пьезоэффекта, каждая из возбужденных секций двух групп вход. ных электродов генерирует бегущую механическую волну,.которая по достижении выходного электрода 2, в силу прямого пьезоэффекта, генерирует на нем выходной заряд, пропорциональный длине возбужденного участка электрода возбуждения 4(5), Ввиду того, что поляризация сегнетоэлектрика под группами входных электродов 4 и 5 имеет езаимопротивоположную направленность, то и наведенный выходной заряд (ток) пропорционален алгебраической сумме входного и эталонного сигналов, так как они возбуждаются синхронно. Сигналы с выходного электрода 2 поступапают на пересчетное устройство 3, представляющее собой обычный счетчик импульсов, который считает до тех пор, пока эталонный уровень не сравняется со входным сигналом. Тогда на выходном электроде 2 сигнал станет равным нулю. Цифровой код, соответствующий входному аналоговому сигналу снимается с выходов устройства 3.Эффективность предлагаемого АЦП проявляется при использовании его в цифро-аналоговых и аналого-цифровых вычислительных устройствах, где требуется уменьшение физического объема, количества применяемого оборудования и повышения точности преобразования. Благодаря применению преобразователей на основе сегнетоэлектрической керамики возможно значительное уменьшение их габаритов, увеличение надежности и снижение стоимости.формула изобретенияАналого-циФровой преобразователь, содержащий входную шину, частично поляризованную сегнетоэлектрическую пластину с размещенными выходным электродом и блоком входных электродов на одной ее стороне, и общим электродом на другой ее стороне, подключенным к общей шине, и пересчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью его упрощения, блок выход ных электродов выполненв виде двух групп параллельных выходному электроду равномерно размещенных участков металлизации, причем входные электроды первой группы выполнены одинаковой длины, соединены между собой и подключены к шине эталонного сигнала,890552 ВНИИПИ Заказ 11024/86 Тираж 991 исн Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн входные электроды второгруппы расположены поочередно в порядке возрастания их длин, соединены между собой и подключены ко входной шине, а выходной электрод подключен ко входу пересчетного устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Ф1. Полупроводниковые кодирующиеи декодирующие преобразователи. Подред. СмоловаВ. Б. М-Л "Энергия",1967, с. 134.5 2, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 280 1102/21,кл. Н 03 К 13/02, 23.07 19 (пРототип).