Аналого-цифровой преобразователь

(51)5 Н 03 М 1/4 ИЗОБРЕТ ВТОРСХОМУ Р 32женерно-физический В. Кривопа)тов др. Ин8, с. гральные Оп ивна нтальнои рис.-11. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Московский иинстит ут(57) Изобретение относится к техник аналого-цифрового преобразования и может быть использовано в системах сбора и обработки информации. В аналого-цифровой преобразователь, содержащий последовательно соединенные каскады 1 преобразования, выполненные на.ключах 3 и пороговых элементах 2, причем первый вход первого пороговогоэлемента является входной шиной, авторой вход - опорной шиной, формирователь 7 опорных напряжений, резис"тинный делитель б, введены первый ивторой источники 4, 5 опорного тока,подключенные к соответствующим входампоследнего порогового элемента, первый и второй входы остальных пороговых элементов, кроме первого,соединены с соответствующими выходами резистивиого делителя и формирователя 7,Это упрощает устройство за счет уменьшения количества резистивных делителей 2 илИзобретение относится ктехникеаналого-цифрового преобразования иможет быть использовано в системахсбора и обработки информации.Цель изобретения - упрощение устройства,На фиг. 1 представлена структурнаясхема АЦП; на фиг, 2 - зависимостисигналов на выходах АЦП от входного 10напряжения для 3 старших разрядов.Устройство содержит каскады 1Преобразования, каждый из которых,кроме последнего, выполнен в виде порогового элемента (ПЭ) 2 и ключа 3, 15в последнем каскаде (младшем разряде)ключ отсутствует, а также источники4 и 5 опорного тока, делитель б напря"жения и формирователь 7 опорныхнап-,ряжений, выполненный на резистивном 20Делителе напряжения иэ последовательНо соединенных резисторов.,Рассмотрим работу одного каскадаПреобразования, формирующего одинразряд выходного каскада АЦП. 25Предположим что определилось знаЧение х-го разряда Х. Тогда на второй а; вход (хФ 1)-го порогового элеМента 2 поступает напряжение с резис-тивного делителя 7, равное сумме падений напряжений на резисторах К 2.и.ключе 3, и опорного напряженияО. , которое для однополярного сигнаБпцла Цсоставляет в в , а для двупоУ35лярного - ноль (Гш-, напряжение полнойп 1 калы АЦП). В последнем случае входБ и заземляется и на другом входеа ., имеется напряжение:40Б =ф кгде Х Ь 01,На первый вход 61 (х+1)-го ПЭ поступает входное напряжениесмещенное 45Бна величину пщ, пш2 2В результате сравнения двух напряжений на входах аи б для дву+1)-м ключом 3. Если. Ь1 Ф 1 Ф 1 то ключ размыкается и иапряжение П и 2+ 1О где К 1.х - величина сопротивления резистора реэистивного делителя 6;1 - ток источника 5;о1 - ток источникаоМаксимальное количество разрядов АЦП зависит от выполнения условий 1 1Бом э2 Бцэр = 2 1 оК 2,МэРгде Кк, К- сопротивления ключа 3в замкнутом и разомкнутомсостояниях соответственно;П - приведенное к входу нап ряжение ошибки пороговогоэлемента 2.За счет уменьшения количества реэистивных делителей упрощается устройство в целом,Выходным кодом устройства являются сигналы на выходах пороговых элементов, причем, если вход б, - неинвертирукиций, а,. - инвертирующий, выходной код С, - прямой, в противномслучае выходной код-инверсный. Размыкание ключей происходит при эначепииуправляющего кода, равного "1 дляпрямого выходного кода и О" - дляинверсного,увеличивается за счет протекания тока 1второго источника 4 опорного тока через резистор К 2,(д+1) на величиБ- ; Хдалее последовательноАналого-циФровой преобразователь, содержащий каскады преобразования, каждый из которых, кроме последнего, выполнен в виде порогового элемента и ключа, управляющий вход которого соединен с выходом порогового элемента и является цифровым выходом соответствующего разряда, первый вход порогового элемента первого разряда является опорной шиной, второй вход - входной шиной, первые входы остальных пороговых элементов соединены с соответствующими выходами формирователяопорных напряжений, последний каскад преобразования выполнен на. пороговом элементе, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью упрощения устройства, 20 в него введены два источника опорного тока, делитель напряжения, формирователь опорных напряжений выполнен в виде резистивного делителя напряжения из последовательно соединенных резисторов, первый вход которого являет 5 15893Формула изобретения 93 6ся опорной шиной, второй вход соединенс выходом первого источника опорноготока и является последним выходом формирователя опорных напряжений, остальные выходы которого являются соответствующими выходами формирователя опорных напряжений, причем в каждом каскаде преобразования информационный входключа объединен с первым входом порогового элемента, а выход подключен кпервому входу порогового элемента следующего каскадапреобразования, вторые входы пороговых элементов каскадов,преобразования, кроме первогои последнего, подключены к выходамделителя напряжения соответственно,первый вход которого является входной шиной, второй вход соединен с выходом второго источника опорного тока,является последним выходом и объединен с вторым входом порогового элемента последнего каскада преобразования, а входы первого и второго источников опорного тока являются шинойпитания,а по изобре Ж, Рауш ниям иая наб Ъ аи крь 1 тиям при ГКНТ Сд. 4/5