Аналого-цифровой преобразователь

.Ши ные ин пользование ора 3 тактоны актовые имп Р, иР, прич вертирующего водной позвол АТЕЛЬома разонания а фровой код. мо аз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Заволокин А,К. Последоватепреобразователи непрерывных велв числовой эквивалент. М.-Л.: Гэнергоиздат, 1962.Гитис Э.И. Преобразователи имации для электронно-цифровых вчислительных устройств. М.: Эне1975, с. 298, рис. 7-7,б.(57) Изобретение относится к автике и вычислительной технике ижет быть использовано для преоб вания аналогового сигнала н цифровойкод. Цель изобретения - повьппениебыстродействия. Устройство содержитцифроаналоговый преобразователь 1,регистр 2, генератор 3 тактовых импульсов, компаратор 4, инвертирующийдатчик 5 знака производной и элемент6 ИСКЛЮЧАНйЕЕ ИЛИ. Генератор 3 тактовых импульсов выполнен на генераторе импульсов, упранляемом делителечастоты, счетчике и элементе ИЛИ,управляемого генерато импульсов, формирующе ьсы переменной частот м Е Е, и введение и1атчика 5 знака произет сократить время пр алогоного сигнала в 1 з,п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может бытьиспользовано для преобразования аналогового сигнала н цифровой код. 5Цель изобрет ения - повьппениебыстродействия.На фиг.1 представлена функциональная схема аналого-циФрового преобраэонателя; на фиг.2 - временная зависимость сигнала на выходе цифроаналового преобразователя; на фиг.3 - функциональная схема управляемогогенератора тактовых импульсов.15Аналого-цифрон ой преобразователь(фиг.1) содержит цифро-аналогоныйпреобразователь 1, регистр 2, генератор 3 тактовых импульсов, компаратор 4, инвертирующий датчик 5 знака производной, и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6.Управляемый генератор тактовых импульсов (фиг.3) содержит генератор 7 импульсов, управляемый дели тель 8 частоты, счетчик 9 и элемент ИЛИ 10.Аналого-цифровой преобразователь(фиг.1) работает следующим образом.В исходном состоянии регистр 2 обнулен. Генератор 3 тактовых импульсов с приходом на его вход запуска импульса запуска вмомент (фиг.2) начинает вырабатывать тактовые импульсы с частотой Г Первым35 тактовым импульсом в старшем разряде регистра 2 устанавливается уровень "1", который поступает на старший ра.зряд цифроаналогового преобразователя 1, Нарастающее напряжение 4 . на выходе цифроаналогового преобра. зователя 1 Б, поступает на первый нход компаратора 4. Время установления напряжения Б не превышает значения Т = 1/Г, . До тех пор пока напряжение меньше уровня входного сигнала Б , на выходах компаратора 4охии инвертирующего датчика 5 знака производной уровни сигналов соответствуют 0, при этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 также присутствует уровень "0". Инвертирующий датчик 5 знака"лроизводной представляет собой дифференцирующий усилитель- формирователь. Выходной сигнал этого узла принимает два значения: значение "0", если сигнал на его входе ,нарастает, и "1", если сигнал убывает,Если в некоторый момент времени(фиг.2) значение Б превьппает Б ,на выходах компаратора 4 и элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 появляются уровниН 11 , что приводит к изменению частоты тактовых импульсов на выходе генератора 3 тактовых импульсов, приэтом ГР,. В момент времени2(фиг.2, ссТ,) происходит выключениестаршего разряда регистра 2 и включение его очередного разряда. Периодследования импульсов повышенной частоты Т = 1/Г выбирается с учетоминерционности узлов цифроаналоговогопреобразователя 1, компаратора 4, инвертирующего датчика 5 знака производной и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6,Если при переключении очередногоразряда регистра 2 н состояние "1"уровень сигнала Б уменьшаетая, приб"лижаясь к значению Б сверху (т.е.пхПП ), то на выходах инвертирующего датчика 5 знака производной иэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 появляется уровень "1" и частота тактовых импульсов генератора 3 изменяется истановится равной Г, Частота Г, сохраняется неизменной до тех пор, пока1не произойдет очередная перекомпенсация, т.е. будет иметь место соотношение ББ , что приведет к изменению уровня на выходе компаратора 4 с "1" на "0". По этой информации происходит очередная смена частоты тактовых импульсов с Г на Г апри поступлении ближайшего тактовогоимпульса уровень "1" записывается впамять данного разряда и устанавливается н следующем разряде регистра 2.Описанный процесс продолжается до техпор, пока не будут сформированы значения всех разрядов выходного кода,соответствующего значению преобразуемого входного сигнала Б. Таким образом, процесс преобразования аналогового сигнала н цифровой код резко ускоряется и может закончиться заинтервал времени меньший,чем пТ гдеи - количество разрядов кода на выходе устройства. Уменьшение временипреобразования тем больше, чем меньше уровень преобразуемого сигнала,Управляемый генератор 3 тактовыхимпульсов (фиг.3) работает следующимобразом,В исходном состоянии уровень сигнала на выходе младшего разряда счетчика 9 соответствует "О". Счетчик 9представляет собой двоичный счетчик с дешифратором на выходе. При этом двоичному числу соответствует уровень 0 на выходе соответствующего разряда. Количество разрядов счетчика 9 равно количеству разрядов выходного кода аналого-цифрового преобразователя.При отсутствии импульса запуска на первом входе элемента ИЛИ 10 уро- О вень сигнала на его выходе соответствует "О", что обеспечивает удержание в нулевом состоянии управляемого делителя 8 частоты и счетчика 9. При поступлении импульса запуска на выхо де элемента ИЛИ 10 формируется "1", при этом управляемый делитель 8 частоты осуществляет деление частоты генератора 7 импульсов. При нулевом уровне сигнала на входе управления 20 генератора 3 тактовых импульсов, те. на входе управления управляемого делителя 8 частоты, частота тактовых импульсов на его выходе равна Р, . Пер. вый тактовый импульс, поступающий на вход счетчика 9, приводит к появлению уровня "1" на выходе младшего разряда счетчика 9, что обеспечивает блоки, рование элемента ИЛИ 10 по отношению к импульсам запуска, до окончания цикла работы. При уровне сигнала на входе управления управляемого делителя 8 частоты, равном "1", коэффициент деления блока 8 уменьшается и на его выходе т.е, на выходе генератора 3 35 тактовых импульсов) формируются импульсы с частотой РПри поступлении последнего, п-го, импульса на вход счетчика 9, на выходе его младшего разряда формируется 40 уровень "0, что приводит к обнулению и блокированию управляемого делителя 8 частоты. На этом цикл работы управляемого генератора тактовых импульсов и всего устройства в целом заканчи вается. С приходом очередного импульса запуска цикл работы повторяется. формула изобретенияАналого-циФровой преобразователь, содержащий регистр, генератор тактовых импульсов, компаратор, цифро - аналоговый преобразователь, входы которого соответственно соединены с выходами регистра и являются выходной шиной, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, второй вход которого является входной информационной шиной, а выход соединен с входом записи регистра, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены инвертирующий датчик знака производной и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а генератор тактовых импульсов выполнен управляемым, при этом вход запуска генератора тактовых импульсов является входной шиной запуска, а вход управления соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом компаратора, а второй вход - с выходом инвертирующего датчика знака производной, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразова теля.2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что управляемый генератор тактовых импульсов выполнен на генераторе импульсов, управляемом делителе частоты, счетчикеи элементе ИЛИ, первый вход которого является входом запуска управляемого генератора тактовых импульсов, а выход соединен с входами обнуления управляемого делителя частоты и счетчика, выход младшего разряда счетчика соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а тактовый вход подключен к выходу управляемого делителя частоты и является выходом управляемого генератора тактовых импульсов, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом управляемого делителя частоты, вход управления которого является входом управления управляемого генератора .тактовых импульсов.каз 2972/56Тираж 901 ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушская