Аналого-цифровой преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфеэ СоветскиаСоциалистическихРеслублик(311 М. Кл. с присоединением заявки М Н 03 К 13/02 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(23) Приоритет Опубликовано 230 1.82 Бюллетень ЙоДата опубликования описания 23.01 В 2,.(72) Авторы изобретения Киевский ордена Ленина политехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюции(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к вычислйтельной технике и информационноизмерительной технике, а точнее кустройствам преобразования Формыинформации, и может быть использовано при проектировании микроминиатюрных аналого-цифровых преобразователей(АЦП),Наиболее близким по технической 1 рсущности к предлагаемому являетсяаналого-цифровой преобразователь,содержащий входную шину, блок нульорганов, выход которого подключенко входу пересчетного устройства,линейный декодирующий преобразователь и блок сравнения 1).Однако известный преобразовательсложен по своей конструкции, так каклинейный декодирующий преобразователь построен на достаточно сложныхсхемах и характеризуется недостаточно высокой надежностью.Цель изобретения = уменьшениегабаритов и повышение надежности,,Указанння цель достигается тем,что в аналого-цифровом преобразователе, содержащем входную шину, нульорган, выход которого подключен ковходу пересчетного устройства, линейный декодирующий преобразователь и блок сравнения, линейный декодирующий преобразователь и блок сравнения выполнены в виде частично поляри эованной сегнетоэлектрической пластины с общим электродом, размещенным на одной ее стороне и выполненным в виде сплошного участка металлизации, и с расположенными на другой ее стороне входным и выходными электродами, каждый из которых выполнен в виде полос металлиэации и размещен друг относительно друга на расстоянии электродом сравнения и эталонными электродами в виде полос металлизации, каждый иэ которых размещен перпендикулярно входному и выходному электродам на расстоянии вдруг относительно друга, причем входной электрод подключен ко входной шине, эталонные электроды - к выходам пере" счетного устройства, выходные электроды и электрод сравнения - ко входу нуль-органа, а общий электрод - к общей шине.На фиг. 1 изображена конструкция сегнетоэлектрического аналого-цифрового преобразователя; на Фиг. 2 функциональная схема устройства.Основу конструкции составляет сегнетопьезоэлектрическая пластина 1( фиг,1), На одну сторону пластины 1 нанесен входной электрод 2. На расстоянии Гот электрода 2 параллельно ему с шагамнанесены и выходных электродов 3. Необходимое количество электродов 3 определяется преименяемым алгоритмом аналогоциФрового преобразования (так, например, для алгоритма счета единичных приращений п равно максимальному числу уровней квантования, для сле О дящего алгоритма 6=1,для алгоритма поразрядного кодирования и равно числу разрядов эквивалентных цифровых кодов) . Перпендикулярно входному электроду 1 нанесен электрод 4 срав нения. На расстоянии 1 от электрода 4 нанесены эталонные электроды 5. На противоположной стороне пластины 1 нанесен общий электрод 6. Сегнето" электрический материал пластины 1 20 под электродами 2 - 5 поляризован. Входной электрод 2 соединен со входной шиной 7 ( фиг,2). Выходные электроды 3 и электрод 4 сравнения подключены ко входу нуль- органа 8. Выход 5 нуль-органа 8 соединен со входом пересчетной схемы 9Выходы пересчетной схемы 9 соединены с эталонными электродами 5. Закон изменения цифровых кодов на выходах пересчетной схемы 9 30 задан в соответствии с примененным алгоритмом аналого-цифрового преобразования. Общий электрод б соединен с общей шиной устройства.Аналого"цифровой преобразователь работает следующим оюразом,Импульс входного напряжения, пропорциональный преобразуемой аналогоцифровой величине, подается со входной шины 7 (фиг.2) на входной электрод 2. Одновременно на эталонные 40 электроды 5 с выходов пересчетной схемы 9 подаются импульсы эталонного возбуждения в соответствии с хранимым пересчетной схемой 9 цифровым кодом. Эталонные электроды 5 и участки поляризованного сегнетоэлектрика под этими электродами выполняют Функции линейного декодирующего преобразователя, В силу обратного пьезоэффекта возбужденный входной элект род 2, а также каждый из возбужденных электродов 5, генерирует бегущую механическую волну,. распространяющуюся в направлении, перпендикулярном вызвавшему ее электроду. Ввиду того, 55 что входной электрод 2 и эталонные электроды 5 равноудалены от соответственно ближайшего из выходных электродов 3 и электрода 4 сравнениЯ механические волны достигают электродов 3 и 5 одновременно, Механическая цена, возбужденная электродом 2 и пропорциональная входной аналоговой величине, и пакет механических волн, возбужденных эталонными электродами 5, пропорциональный пифровому коду пересчетной схемы, в силупрямого пьезоэффекта генерируютна выходном электроде 3 и электроде4 сравнения электрические заряды,пропорциональные укаэанным входнойи эталонной величинам. Ввиду того,что электроды 3 н 5 электрическисоединены, происходит алгебраическоесуммирование указанных электрическихзарядов, а точнее их сравнение,вследствие, того, что они имеют противоположный знак (поляризация сегнетоэлектрика под электродами 3 и 5имеет противоположное направление,либо импульсы возбуждения, подавае"мые на электроды 2 и 5 имеют противоположную полярность ) . Нуль-орган 8регистрирует разницу зарядов, наве;денных на электродах 3 и 4, т.е.выявляет равенство или неравенство вход-ной и эталонной величин, и выдает,команду на изменение кода эталона впересчетной схеме 9 в соответствиис принятым алгоритмом аналого-цифрового преобразования Далее эталонные электроды Формируют новую эталонную волну, которая достигает электрод 4 сравнения в тот самый момент,когда возбужденная ранее входнымэлектродом 2 волна достигает следую"щего выходного электрода 3 (расстояние между соседними электродами 3равно расстоянию между электродами4 и 5). Происходит процесс сравнения аналогичный описанному. И такдалее, до тех пор, пока пересчетиаясхема не выработает эталон, эквива.лентный входной величине 1 цифровойкод),Формула изобретенияАналого-циФровой преобразователь, содержащий входную шину, нуль-орган, выход которого подключен ко входу пересчетйбго устройства, линеййый, декодирующий преобразователь и блок сравнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности, линейный декодирующий преобразователь и блок сравнения выполнены в виде частично поляризованной сегнетоэлектрической пластины с общим электродом, размещенным на одной ее сторо не и выполненным в.виде сплошного участка металлизации, и с располо" женными иа другой ее стороне входным и выходными электродами, каждый из которых выполнен в виде полос металлизации и размещен друг Относительно друга на расстоянии 1 , электродом сравнения и эталонными, электродам, в виде полос металлизации, каждйй иэ которых размещен перпендикулярно входному и выходнйм электродам на расстояниидруг относитель900436 204/74 сное,ВНИИПИ ЗаказТираж 953 По Филиал П г.ужгоро Патент", л.Проектная но друга, входной электрод подключенко входной шине, эталонные электроды - к выходам пересчетного устройства, выходные электроды и электродсравнения - ко входу нуль-органа,а общий электрод - к общей шине. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Полупроводниковые кодирующиеи декодирующие преобразователи. Подред.В,Б.Смолова, М.,Энергия,1967, с.134-135 (прототип ).