Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

СОЮЗ ССОЦИАЛИСРЕСПУБ ОВЕТС НИХ ТИЧЕСКИ А 9) 3(51) Н 03 К 13/02 БРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О;ГНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(56) 1. Темников ф. Е, Теоритическиеосновы информационной техники. "Энергия"1979, с, 116, рис, 3-18,2. Авторское свидетельство СССР% 153399, кл, Н 03 К 1 3/20, 1962,3. Авторское свидетельство СССР(54) (57) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГОЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содер- .жащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первогоключа, второй вход которого соединенс выходом первого одновибратора, а выходс входом счетчика, первый выход которогосоединен с входом первого одновибратора ис шиной считывания, вторые выходы - свходами цифроаналогового преобразователя и соответственно с первыми входамиключей, каждого канала, кроме младшегоразряда, выходы всех ключей каждогоканала соединены с соэтвествуюшими входами соответствукзцего выходного регистра,блоки сравнения каждого канала, первые входы которых соединены с входными шинами, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены группа триггеров и одновибраторов по числу каналов, элемент ИЛИ, второй одновибратор, второй ключ, вычитаюшее устройство, выход которого соединен соответственно с вторым входом блока сравнения каждого канала, первый вход - с выходом цифроаналогового преобразователя, второй вход - с выходом второго ключа первый вход которого соединен с шиной эталонного напряжения, второй входс прямым выходом второго одновибратора, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого ключа, а вход -с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с вторыми входами ключей старших разрядов и пврвьм входом ключа младшего разряда каж- % дого канала и выходом одновибратора каждого канала, вход каждого из которых сое- = динен соответственно с выходом триггеракаждого канала, первый вход из которых соединен с выходом первого одновибратора, второй вход - соответственно с прямым выходом блока сравнения каждого канала, инверснмй выход каждого из которых соединен соответственно с вторым входом ключа младшего разряда каждого канала.1040599 2соответствуквцего выходного регистра,ной блоки сравнения каждого канала, первые,входы которых соединены с входнымив шинами, введены группа триггеров и одновибраторов, по числу каналов, элементИЛИ, второй одновибратор, второй ключ,вычитаквцее устройство, выход которогосоединен соответственно с вторым вхоф- дом блока сравнения каждого канала,10 первый вход - с выходом цифроаналогового преобразователя, второй вход - се- выходом второго ключа, первый вход котоо, рого соединен с шиной эталонного напряжения, второй вход - с прямым выходомет 15 второго одновибратора, инверсный выходкоторого соединен с третьим входом перого- вого ключа, а вход - с выходом элеменжа- та ИЛИ, входы которого соединены соответственно с вторыми входами ключей20 старших разрядов и первым входом щтючв младшего разряда каждого канала и1- выходом одновибратора каждого канала21. вход каждого из ,которых соединен аоответственносвыходом триггера, каждого25 канала, первый вход каждого из которыхф- соединен с выходом первого одновибрае- тора, второй вход - соответственно с прямым выходом блока сравнения каждогочи- канала, инверсный выход каждого из котоЗ 0 рых соединен; соответственно с вторымвходом ключа младшего разряда каждогоканала.еля На чертеже приведена структрунаяым схема многоканального аналого-цифровоо- З го преобразователя.Устройство содержит группу блоков1 сравнения, группу триггеров 2, групет- пу одновибраторов 3, генератор 4 импуль.пы сов, ключи 5 и 6, счетчик 7, одновибрв 40 тор 8, 1 ИП 9, группу ключей 10, выходв- ные регистры 11, вычитаюшее устройство12, логический элемент ИЛИ 13, дополРо- нительный одновибратор 14, выходные шины 15 преобразуемых напряжений, шины45 16 выходных данных, шину 17 разрешения считывания, шину 18 эталонного напряжения,многоканальный аналого-цифровойпреобразователь относится к измерительтехникеи испош зуется для многоканального преобразования аналоговых сигналов цифровой код и ввода их в электронновычислительную машину (ЭВМ), а также в технике многоканальной цифровойсвязи в составе кодера.Известен многоканальный аналого-цировой преобразователь следящего типа,содержащий реверсивный счетчик, источник линейно-ступенчатого компенсируюшго напряжения, сравниваюшее устройствгенератор импульсов 1Недостатком данного устройство являся низкое быстродействие.Известен также многоканальный анвлцифровой преобразователь (АЦП), содерщиЛ счетчик импульсов, соединенный через ключ с генератором импульсов, индивидуальные блоки сравнения в каждомиз каналов подключенные к ЭВМ для вьдачи адресной части считываемого кодаНедостатком данного устройства является низкое быстродействие,Известен многоканальный аналого-цировой преобразователь, содержащий генратор импульсов, выход которого черезключ под:ключен к счетному входу счетка,выход счетчика через одновибратор подключен к второму входу ключа, а информационные выходы счетчика соединены свходом цифро-аналогового преобразоват(ЦАП) и через группу ключей с выходирегистром, блоки сравнения, первые вхды которых соединены с выходом ЦАПвторые входы с шинами подачи преобраэуемых напряжений, а выходы с соотвствующими управлякзшими входами групключей 3Недостатком .данного устройства яляется низкое быстродействие,Цель изобретения - повышение бьютдействия работы многоканального АБП.Поставленная цель достигается тем,что в многоканальный аналого-цифровойпреобразователь, содержащий генераторимпульсов, выход которого соединен спервым входом перво о ключа, второйвход которого соединен с выходом первогоодновибратора, а выход - с входом счетчика, первый выход которого соединен свыходом первого одновибратора и с шинойсчитывания, вторые выходы - с входамицифроаналогового преобразователя и соответственно с первыми входами ключейкаждого канала, кроме младшего разряда, выходы всех ключей каждого каналасоединены с соответствукхцими входами Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии группа триггеров 2, счетчик 7, выходные регистры 11 находятся в нулевых состояниях, а начальное напряжение выхода ЦАП 90 . 2 ь, где Ь -величина шага квантования по уровню преобразуемых напряжения, ключ 5 разрешает прохождение импульсов с генератора 4, ключ 6 закрыт. Импульсы с генератора 4 импульсов через ключ 5 поступа3 10405 ют на счетчик 7, Код информационных выходов счетчика 7 поступает на Е 1 АП 9 и выходное напряжение ЦАП 9 О, через вычитаюшее устройство 12 поступает на входы блоков 1 сравнения. , 5Блоки 1 сравнения осуществляют проверку условия Оц) О где 0 -преобразуемое напряжения -го входа АЦП. При выполнении этого условия единичный сигнал с выхода соответствуквцего блока .О сравнения переводит-й триггер из груп-пы 2 в единичное состояние, что приводит к запуску соответствуюшего одновибра . тора из группы 3, который разрешает запись содержимого счетчика 7 через-ю 5 группу ключей 10 в старшие разрядывыходного регистра 11, а младший разрд-го выходного регистра не изменяет своего нулевого состояния, так как вторые выходы блоков сравнения являются . 20 инверсными по отношению к первым. Кроме того, сигнал с выхода соответствую-. щего одновибра тора из группы 3 поступает на логический элемент ИЛИ для опереде-. ления значения младшего разряда преобра 25 зуемого напряжения в -ом канале. Изменение выхода логического элемента ИЛИ приводит к запуску одновибратора 14, сигнал с первого выхода которого закрывает ключ 5, .тем самым исключая З 0 прохождение импульсов с генератора 4 до окончания определения значения млад-. шего разряда преобразуемого напряжения, Сигнал со второго выхода одновибратора 14 разрешает поступление эталонного ншря 5 жения с шины 18 через ключ 6 на вычи-. гаюшее устройство 12. Выходное напражение О = О,- ь с вычигаюшего устройства 12 поступает на. соответствующие входы блоков 1 сравнения. Если 08О то это значит, что измеряемое напряжение.0, Ь и его цифровой эквивалент равен нулю. Второй инверсный выход блока сравнения 99 4записывает в младший разряд выходного регистра, "0". Если 0О то ь с -02 Ь и выходы -го блока сравне ния меняют свое значение, в результате чего в младший разряд выходного регистра записывается "1", После этого последовательно заканчивают свою работу сработавшие одновибраторы группы 3 и одиовибратор 14. Такт преобразования заканчивается тем, что на выходе вычитаюшего устрс йсгва 12 восстанавливается напряжение Ов = 0 ключ 5 разрешает прохождение импульсов с генератора 4 --й выходной регистр блокируется ог повторной перезаписи до окончания цикла преобразования., Нв этом нулевой. такт преобразованиязаканчивается. В-м такте преобразования содержимое счетчика равно числув старших разрядах выходных регистров может быть записано число 2, а выходное напряжение 11 АП Оц = (2 +2) Ь Определение младШего разряда цифрового эквивалента преобразуемого напряжения происходит аналогично нулевому такту.По окончании последнего такта преобразования все выходные регистры заблокированы, счетчик заполнен максимально и очередной импульс с генератора 4 вызывег его переполнение и появление на шине 17 сигнала разрешения считывания выходных регистров ЭВМ. При этом обнуляется счетчик 7, запускает одновибратор 8, запрещающий. прохождение импульсов в счетчик генератора, По отрицательному срезу сигнала с одновибратора 8 обнуляю ся группа триггеров 2, выходные регистры 11 и начинается следукаций цикл преобразования, Длительность выходного сигнала одновибратора в основном определяется временем считывания в ЭВМ содержимого выходных регистров.Использование счетчика и ЦАП,повышает быстр оде йствие предлагаемого устройства.1040599 Н 6Подписное арственного комитета СССР эобретеняй и открытий сква, Ж.-35, Раушская Заказ 6947/ Тираж 93 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Монаб., д. П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн или Составитель А. Куэнецовнова Техред ИХайау Корректор И, Ватрушкина