Аналого-цифровой преобразователь

(56) Авторское свидетельство СССР Р 809554, кл. Н 03 М 1/46, 1979.Авторское свидетельство СССР Р 750727, кл. Н 03 М 1/46, 1980. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к вычислительной и электроизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля, сбора и обработки информации, Цель изобретения - повьппение достоверности преобравычислиной зованоконтроьныхинформ т ние д а сче Устроразом.Весьдит зарабочих бциклпттакт оты п ееобра вания е и -роисхоисло ктов, г а п+1 лок-схе зовате - контроль такт. Анеобразовательработает слеение работой гистра 20, коедовательный формационныйРегистр 20 ля,Устройство 1, 2, аналогов роаналоговые п источник 6 эта положительной чатели 7, 8, и одержит компараторык вычитатель 3, цифеобразователи 4, 5,онного напряженияолярности, переклюточник 9 эталонного ю на и вх ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМ,К СВИ Изобретение относится ктельной и электроизмерительтехнике и может быть испольв системах автоматическоголя, информационно-измерителсистемаХ сбора и обработкиции повьппенной надежности,Цель изобретения - повышстоверности преобразованияобеспечения самоконтроля раобразователя.На чертеже представленама аналого-цифрового преобр зования за счет обеспечения самоконтроля работы преобразователя.Для достижения поставленной цели визвестное устройство, содержащеерегистр, преобразователь "цифрааналог", два компаратора, аналоговый вычитатель, источник эталонногнапряжения положительной полярности, введены источник эталонногонапряжения отрицательной полярности, устройство индикации неисправностей, элемент задержки, дваэлемента ИЛИ, два переключателя,шесть элементов И, второй преобразователь "цифра-аналог", группаэлементов НЕ, генератор импульсов.1 ил. аПряжения отрицательной полярности,лементы И 10-14, элементы НЕ 5,6, элемент ИЛИ 17, элемент И 18,лок 19 индикации неисправностей,егистр 20, элемент ИЛИ 21, генераор 22 импульсов, элемент 23 задержи,ство работает следую алого-цифровоиЦП) без самоконтролующим образом, УпраАЦП производится оторый преобразует поод, поступа щийод П, в параллельньимеет вход С синхронизации, подклнгченный к выходу генератора импульсов, входы разрешения преобразования,ЕКЭ и сброса Я, подключенные к шинамнулевого потенциала и "начало преобразования". При логическом уровне"0" на входах ЕКП и Б по спаду отрицательного тактового импульса триг-,гера регистра 20 устанавливаются в10нечаоьное состояние: не выходех спо н-уровень , где выход" нудевовыход триггера старшего разряда,а вы-;ходы с 2 по и - единичные выходы триг-геров регистра 20. На выходе цифро-, 15аналогового преобразователя (ЦАП) 4устанавливается напряжение 04 д 11цмгде цайт " напряжение эта 2лонного источника 6, а на выходе20уГдЕ 0 веетеНанря0 Ижение младшего разряда. Если .преоб 0 э 1раэуемое напряжение 0 С-= сигнал2 У 25с компаратора 2 через элемент И 12 устанавливает триггер старшего разрядарегистра 20 в состояние "1", и на вы"ходе элементов НЕ 15, 16 устанавливается код 01111 1, а тактовый им- ЗОпульс с генератора 22 устанавливаеткод 001111. В дальнейшем регист"ром 20 управляет компаратор 1 черезэлемент И 10. В результате за и так-.тов в соответствии с алгоритмом поразрядного уравновешивания определяются все разряды АЦП,0 тЕсли О, сигнал с компаратора 2 через.элемент И 12 сохраняет триг-,0гер старшего разряда регистра 20 всостоянии "0", и на входе элементовНЕ 15, 16 сохраняется код 1111111, а тактовый импульс с генератора22 устанавливает код 101111. В 45дальнейшем регистром 20 управляеткомпаратор 2 через элемент И 11 илиэлемент И 12 в зависимости от величины логического уровня на выходахрегистра 20 (например, при логиче-,ском уровне "0" на выходе 2 регистра20 информация на его вход Э поступает через элемент И 11 от компара-т.тора 2, а при логическом уровне "1",на выходе 2 эта информация на входЭ поступает от компаратора 2 черезэлемент И 12. В результате за итактов в соответствии с алгоритмомпоразрядного уравновешивания определяются все разряды АЦП. Выходной двоичный код снимается с выхо-" дов с 1 по и (1 разряд снимается с нулевого выхода триггера старшего разряда регистра 20). Для случая, когда 0, выходной код0 э 1снимается с выхода 1 регистра 20 и выходов элементов НЕ 15, 16.При самоконтроле на и+1-ом такте09в случае, если О Сш+1-ый резис 2тор 2 К резистивной матрицы КК ЦАП 4 подключается через переключатель 7 к источнику 9, так как на управляющем входе переключателя 7 появляется разрешающий потенциал с элемента И 14. ш+1-ый резистор 2 К резистивной матрицы КК ЦАП 5 остается подключенным к нулевой шине через переключатель 8, на управляю-щем входе которого имеется запрещающий потенциал. Тогда на выходе ЦАП 4 формируется напряжение цяфмг цю,р, а на выходе ЦАП 5 - напряжение 091- Окове- цюлфу Затем производится сравнение напряжений О и Оков йл.р компаратором 1, цайт - 0 . и цвт - 0 оюп - 0 май, компаратором 2, Если О ) цком" цие,р, и цапЦ,цэт - цуав цедру Формирует- ся сигнал "Годен", который через элементы ИЛИ 17, И 18 поступает в устройство 19 индикации. Если выпол- няется хотя бы одно из условий О0 - цм, 0 - ц гц-цкв е- - О формируется сигнал "Негоден"., который через элементы ИЛИ 17, И 18 поступает в блок 19 для индикации сигнала "АЦП негоден". Элемент И 18 опрашивается на (и+1)-ом такте с задержкой, опредляемой элементом 23. При этом операция сравнения 0 з 1 - - цх) ц,рт - цкоця- цявр тождественна операции сравнения 0 С цкою+ + цмто,рЕсли .цк уцэпи, ш+1-й резистор 2 К резистивной матрицы КК ЦАП 4 подключается через переключатель 7 к нулевой шине, так как управлякюций вход его имеет запрещающий потенциал от элемента И 14. ш+1-ый резистор 2 К резистивной матрицы КК ЦАП 5 через переключатель 8 подключается к источнику 9, так как на управляющем входе переключателя 8 появляется разрешающий потенциал отэлемента И 13. При этом на,выходе ЦАП 5 - напряжение У фт - Бяеац - Ужи,р. На выходе ПАП 4 - напряжение Уяомя мю.р. Если Бк: Пкевя, - Б мю, р. и П Ф - П к 1 О эт - П коневПетарФормируется сигнал "Годен". Если выполняется хотя бц одноиз условий Юхс.Пкомя- Бмр, ЮэТ - Пю( Уэт - Окшя- Ум,р., Формируется сигнал "Негоден", который через элег менты ИЛИ 17, И 18 поступает в устройство 19 для индикации сигнала "АЦП негоден".Таким образом, в устройстве одни и. те же ЦАП 5 и компаратор 2 участву-ют как в основной работе устройства, так и при его самоконтроле, что не требует дополнительных элементов дпя самоконтроля и позволяет повысить достоверность преобразования.Ф о р м у л а изобретенияАналого-цифровой преобразователь, содержащий регистр, выход старшего разряда. которого соединен с входом старшего разряда первого цифроаналогового преобразователя, источник эталонного напряжения положительной полярности, выход которого соединен с первым входом аналогового вычитателя, второй вход которого объединен с первым входом первого компаратора и является входной шиной, выход аналогового вычитателя соединен с первым входом второго компаратора, второй вход первого компаратора соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности преобразования, за счет обеспечения самоконтроля работы преобразователя, в него введены второц циФроаналоговый преобразователь, источник эталонного напряжения отрицательной полярности, первый и второй переключатели, первый и второй элементы ИЛИ, генератор импульсов, блок индикации неисправностей, элемент задержки, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой элементы И и "и" элементов НЕ, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первого компаратора и объединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго .ком"55 теля, второй вход компаратора подключен к выходцу второго цифроаналогового преобразователя, выход генератора импульсов соединен с входомсинхронизации регистра, вход раэре 0818паратора н объединен с первыми входами второго и третьего элементов И,вторые входы которых объединены спервым входом четвертого элемента Ии с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен ко второмувходу первого элемента И и первомувходу пятого элемента И, третий входвторого элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого подключен к третьему входутретьего элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй и третийвходы которого соединены соответственно с выходамн первого и второго элементов И, выход второгоэлемента ИЛИ подключен к информаци онному входу регистра, входы и элементов НЕ подключены к соответствующим п выходам регистра, и+1 выход которого подключен к вторымвходам четвертого и пятого элемен тов И, выходы которых подключены соответственно к управляющим входампервого и второго переключателей,первые входы которых соединены снулевой шиной, а вторые входы объ единены и поцключены к выходу ис-точника эталонного напряжения отрицательной полярности, выходы первого и второго переключателей под. ключены соответственно к аналоговым входам первого и второго цифроаналоговых преобразователей, шиныпитания которых объединены с входом аналогового вычитателя, и+1 выход регистра соединен с входом эле,р мента задержки, выход которой подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элементаИЛИ, выход шестого элемента И подключен к блоку индйкации, второй вход первого элемента И подключен к входу старшего разряда второго цифроаналогового преобразователя, входы остальных разрядов которого сое дииены соответственно с выходами свторого яо и разрядов регистра, которые через элементы НЕ соедийены с соответствуюшимн входами первого цифроаналогового преобраэоваСоставитель Н.Козловактор Б.Федотов Техред Л,Олийнык Корректор М.Максимишинец ираж 46 каз 12 одписно В осударственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужг ул. Гагарина, 1 О 1640818.шения записи и вкод сброса которогового потенциала и шиной "начала преявляются соответственно шиной нуле- образования".С