Аналого-цифровой преобразователь

(9) (И)3(53) Н 03 К 13/11 НИЯ,ЕЛЬСТ В ВТОР равлен нен с вый вх выходы с соот налогои ч а я ми вхомодулюдинензадерж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К А СКОМУ С ИДЕТ В(56) 1. Бахтиаров Г.Д. и др. Анало" го-цифровые преобразователи. М.,фСоветское радиоф, 1980, с. 28,2. Гитис Э.М, Преобразование информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., "Энергияф, 1969, с, 122 (прототип), (54)(57) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, а выход - с первым входом первого триггера управления, второй вход которого через первый элемент задержки соединен с выходом одновибратора, а выход - с первым входом первого клю-. ча, выход которого соединен с входами первого счетчика, счетчиков по модулю и спервым входомсчетчика по наибольшему модуЛю, а второй вход - с шиной тактовых импульсов и первым входом второго ключа 1 второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера управления, третий вход через второй элемент задержки - с первым выходом второго триггера упвторой выход которого соедивходом одновибратора, а перс шиной импульса запуска,первого счетчика соединеныветствующими входами цифроавого.преобразователя, о т лю щ и й с я тем, что, с цеповышения быстродействия, ввведены второй счетчик, шифвторой цифроаналоговый прео.ватель, второй компаратор,щее устройство, выход котосоединен с вторым входом пекомпаратора, первый вход -вым выходом второго цифроанго преобразователя, а второс входной шиной и первым вхвторого компаратора, выходсоединен с вторым входом вттриггера управления, а вторсвторым выходом второго цилогового йреобразователя, второго соединены соответстввходами шифратора и выходаго счетчика, вход которогос выходом второго ключа, пр. выходы шифратора соединеныда счетчика по наибретий вход. которогс ыходом первого эле негоратор,бразо- вычитаюрогорвогос пер- алоговой вход -одомкоторогосрогоой вход- фроанаходы коенно с ми второсоецинени этомс вторыольшемуо сое- ментаИзобретение относится к вычислительной технике, предназначается для преобразования напряжения в цифра вой код системы остаточных классов .(СОК) и используется для сопряжения различных датчиковс вычислительными устройствами функционирующими в СОК.Известен преобразователь напряжения в двоичный код, содержащий двоичный накапливающий, счетчик, вы ходы которого подключены к входам . цифроаналогового преобразователя ЦАП), выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с входной шиной, а выход компаратора подключен к первому входу блока управления, .выход которого подключен к счетному входу двоичного, накапливающего счетчика.1.Недостатком данного преобразователя является низкое быстродействие.Известен также аналогоцифровой преобразователь содержащий двоичный накапливающий счетчик, выходы ко- торого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, вйход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого подклю чен к первому входу блока управления, первый выход которого подклю.- 30 чен к .счетнцм входам всех счетчиков по выбранным модулям системы остаточ-. ных классов и счетному входу двоична. го накапливакрего счетчика, а так- же второй вход компаратора соединен. с входной шиной23.Недостатком указанного преобразоаателя является низкое быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем,:что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый компаратор, первый вход:которого соединен с выходом первого цифроанало ,гавого преобразователя, а выход - с ,первым входом первоготриггера управления, .второй вход которого че.- рез первый. элемент задержки соединен с выходом одновибратора, а вы ход - с первым входом первого ключа, выход которого соединен с входами первого счетчика, счетчиков по модулю и с первым входом счетчикапо наибольшему модулю, а второй . 55 . вход -с шиной тактовых импульсов и первым входом, второго ключа,. второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера управления, третий вход через второй элемент задержки - с первым выходом второго триггера управления, . второй выход которого соединен свходом одновибратора, а первый вход .- с шиной импульса запуска, выходы первого счетчика соединены 65 с соответствующими входами цифроаналогового. преобразователя, введе.ны второй счетчик, шифратор., второйцифроаналоговый преобразователь, второй компаратор, вычитающее устройство, выход которого соединен с вторым входом первого компаратора, первый вход - с первым выходом вто-. рого, цифроаналогового преобразователя, а второй вход - .с входной шиной и первым входом второго компаратора, выход которого соединен с вторым входом второго триггера управления, а второй вход - с вторым .выходом второго цифроаналогового преобразователя, входы которого. соединены соответственно с входами шифратора и выходами второго счетчика, вход которого .соединен с. выходом второго ключа, при этом выходы шифратора соединены с вторыми входами счетчика по наибольшему модулю, третий вход которого соеди нен с выходом первого элемента задержки.На чертеже приведена структурнаясхема предлагаемого "преобразователя.Аналого-цифровойпреобразовательсадержит первый 1 .и второй 2 счет-чики счетчики 3 по модулям Р 1 Р 3-Рсчетчик 4 по наибольшему модулювыбранный СОК, первый 5 и второй бциФроаналоговые преобразователи,шифратор 7, первый 8 и второй 9 компараторы, вычитающее устройство 10, первый 11 ц второй 12 триггеры управления, первый 13 и .второй 14 ключи, первый 15 и второй 16 элементы задержки, одновибратор 17, входную шину 18,шину 19 тактовых импульсов, шину .20 импульса запуска, группы шин .21 съема цифрового кода СОК.Преобразователь работает следующим образом.Преобразуемому напряжению О в процессе преобразования в соответствии ставится цифровой эквивалент А при этом х=д-Дгде 6:- величина шага квантования,9 - погрешность преобразования.В системе остаточных классов цифровой эквивалент А представляетсяразрядными, цифрами о,которые определяются из выраженияА. р.1 Р;.Й, .(2)где Р - величины выбранных оснований СОК, причем все основания взаимна простые числа,.как.т.),д,(зРВ то же время число А может бытьпредставлено в полиадической систе1034170 фд. И ВНИИПИ Заказ 5642/58 Тираж 93 б филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул. одписно тна двоичного накапливающего счетчика 1,который увеличивая свое содержимоена единицу с приходом каждоготактового импульса, увеливиает напряжение на выходе ЦАП 5 на величину.6,.Таким оЬразом, на третьем этапе осуществляется процесс приближения напряжения на выходе вычитающего устройства 10, Ьт=ОЬ, в течение которого величина. А преобразуется в число-импульсный код и далее суммируется счетчиками 3 по модулям; тем самым выполняется операцияс" А) вси 3 Р 1, +ии счетчиком 4 по наибольшему модулю и осуществляется выполнение опес-и = 1 А + А" ) во д РВ момент времени, когда ЬЬ больше О на выходе компаратора 9, появляется сигнал "1"; который уста.навливает триггер 12 в нулевоесостояние. На этом процесс преобразования напряжения в код СОКзаканчивается, а разрыдные цифрыкода СОК снимаются по группамшин 21. Максимальное время преобразования предлагаемого преобразователяскладывается из максимального времени, требуемого на выполнение каждого этапа. На первом этапе максимальное время преобразования составляет Ртактовых импульсов, т.е,(Р)Т. Длительность второго эта- .па определяется длительностью импульса одновибратора 17 и в общем 10 случае составляет один тактовыйимпульс. На выполнение заключительного преобразования требуется Р тактов.4 а 1 Таким образом, максимальное времяпреобразования предлагаемого преобразователя составляет фР;+Р )т,в то время как максимальйое времяпреобразования известного преобразователя равняется 1Р И,По сравнению с известным предлагаемый преобразователь позволяет обеспечить более высокое быстродействие, что дает позвожность повысить эффективность всей вычислительной системы, функционирующей в СОК, в целом,