Аналого-цифровой преобразователь непосредственного считывания

959275 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсимк,СоцмапмстмчесимкРеспублик(51) . л. с прнсоелинением заявки М(23)П ио итет Н 03 К 13/1751 Ъвударетеепа 6 кейлтет ССьРе далай изобретение н отерыткй(53) УДК 681,325088,8) Дата опублккования описания 23, 09, 82(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО СЧИТЫВАНИЯ Изобретение относится к аналогоциФровой вычислительной технике ипредназначено для использования, вчастности, в устройствах. воспроизведения нелинейных зависимостей с ав 5томатическим вводом инФормации; комбинированных блоках переменоженияи др,Известен аналого-циФровой преобразователь (АЦП) непосредственного осчитывания, входная величина в ко"тором сравнивается с набором оди-наковых эталонов, образующих изме"рительную шкалу. В электронных АЦПэта шкала чаще всего задается отобщего эталонного источника посред"ством многоотводных делителей напряжения, самопреобразование произ"водится компараторами, сравнивающимивходной сигнал с напряжениями в точках отвода, а результат преобразования отображается состояниями компараторов в виде нормального единичного кода 1 1 1,К недостаткам такого АЦП следует отнести невысокую точность при возрастании нагрузки на делитель напряжения.Известен также АЦП, содержащий компараторы первые. входы которых соединены с соответствующими выводами. делителя эталонного напряжения, вторые входы соединены с источником входного сигнала, а выход - с входами дешиФратора, выполненного на элементах НЕ, И, ИЛИ. Достоинство, такого преобразователя - высокое .быстродействие, равное времени срабатывания одного отдельного компаратора и недостижимое для преобразователей другого типа (поразрядных, последовательного счета и т.п.)1 2.Недостатки устройства - чрезмерно большое количество (21 -1) прецизионных резисторов, где и - число разрядов АЦП в эталонном делителе, и значительная нагрузка со стороны компараторов на источник сигнала.3 9592Целью изобретения является увеличение точности преобразования.Поставленная цель достигается тем,что ЯЦП непосредственного считываниясодержащий две группы компараторовпервые входы обеих групп подключенык соответствующим выводам делителяэталонного напряжения, а вторые вхо- .ды - компараторов первой группы кисточнику входнОго сигнала, введены 10дифференциальный усилитель с резистором обратной связи, источник сме"щения, делитель напряжения, выполненный на двух последовательно соединенных резисторах, и третий резистор, 5при этом первые входы компараторовпервой группы соединены с первымивходами соответствующих компараторбввторой группы, а вторые - входы компараторов первой группы подключены кисточнику входного сигнала непосредственно и к шине нулевого потенциала через делитель напряжения, общая точка резисторов которого соединена с неинвертируюцим входом диф- р 5Ференциального усилителя, к инверти"рующему входу которого подключен третий резистор, вторым выводом соединенный с источником смецения, и резистор обратной связи, вторым выводом соединенный с выходом дифференциального усилителя и со вторымивходами компараторов второй группы,На чертеже приведена структурнаясхема преобразователя.АЦП содержит две группы 1 и 2 компараторов, делитель эталонного напряжения 3, дифференциальный усилитель4 с резистором 5 в цепи обратной связи, входной резистор 6, резистор смещения 7 и симметрирующий резистор 8,Режим работы компараторов в схемевыбирается так, чтобы эталонное напряжение на входе старшего щ-го ком"паратора не превышало максимальногосинфазного напряжения, и равнялосьполовине входной шкалы.Срабатывание компараторов происходит в момент равенства входного иопорного напряжений одинаковой полярности,56Устройство работает следующим образом,При Х=0 все компараторы в группах 1, и 2 находятся в исходном состоянии, т.е. на их выходах действуют напряжения, соответствующие логическому нулю. При этом напряжениена выходе усилителя 4 благодаря на 5 апряжению смещения Б способствуетподдержанию этого состояния у,группы 2 компараторов,С увеличением по абсолютной вели"чине входного напряжения Х поочередно, начиная с первого, включаютсякомпараторы группы 1, образуя параллельный единичный код в виде сигналов на своих выходах, одновременнопри этом напряжение на выходе усилителя 4 уменьшается. После тогокак сработал последний старшийкомпаратор первой группы, напряжениена выходе усилителя 4 стало равнымнулю, а поскольку входное напряжение Х подключено к неинвертирующему входу, то при дальнейшем уве"личении Х на входах компараторов второй группы действует напряжение тойже полярности, что и на входах ком-,параторов первой группы, и тогда по"рядок срабатывания компараторов второй группы аналогичен порядку срабатывания компараторов первой группы.Таким образом, в преобразователеблагодаря включению дифференциального усилителя 4 уменьшается вдвое нагрузка на источник сигнала и во столь 5ко же раз количество резисторов вэталонном делителе.Формула изобретенияАналого-цифровой преобразователь непосредственного считывания, содер" жащий две группы компараторов, первые входы обеих групп подключены к соответствующим выводам делителя эталонного напряжения, а вторые входы компараторов первой группы подключены к источнику входного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности преобразования, в него введены дифференциальный усилитель с резистором обратной связи, источник смещения, делитель напряжения, выполнен-. ный на двух последовательно соединенных резисторах, и третий резистор, при этом. первые входы компараторов первой группы соединены с первыми входами соответствующих компараторов второй группы, а вторые входы компараторов первой группы подключены к источнику входного сигнала непосредственно и к шине нулевого потенциала через делитель напряжения, общая точка резисторов ко"Патент", г. Ужгор ек Фи959275торого соединена с неинвертирующимвходом дифференциального усилителя,к иняертирующему входу которого подключены третий резистор, вторым выводом соединенный с иоточником смещения, и резистор обратной связи,вторым выводом соединенный с выходомдифференциального усилителя и совторыми входами компараторов второйгруппы. 4 Источники информации,приня гые во внимание при экспертизе