Аналого-цифровой преобразователь

369702 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикависимое от авт. свидетельств 31( 13/18 1. К 6-9) Заявлено 24.Х.1970 ( 1612743с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 08 Л.1973, Бюллет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРДК 681325(088.8) а опубликования описания 24.1 Ч.1973 Авторыизобретен В. М, Кирпичников и Э. П, Макаров Заявитель намени политехническирова ральск иа Трудового Красного институт им. С. М. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ 2 рования сигнала считывания соединены свыходами триггера младшего разряда.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого цифрового преобразователя на пять двоичных разрядов; на фиг. 2 - схема унифицированного элемента.Предлагаемый преобразователь содержит преобразователи 1 - 4 тока в напряжение, унифицированные элементы 5 - 9, триггеры 10 - 14, шину 15 установки О, схемы И 16 - 18, схемы И 19 - 21, линию задержки 22, схемы НЕ 23 - 23, схемы ИЛИ 28 - 35, шины 86 - 45 считывания, схемы И 46 - 55, формирователь 56 сигнала считывания, транзисторы 53 и 58 токового переключателя, транзисторы 59 и 60 эмиттерных повторителей, резисторы 61 и 62 эмиттерных повторителей, диоды 68 и 64, резисторы 65 и бб, транзисторы 63 - 69, резисторы 30 и 31, конденсатор 32. Преобразо входного с веса младш ных процесс работает слеВ исходно совые токи в напряжени эталонных н ти изменения превышающий ремя переходеобразования,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть, использовано в регистрирующей аппаратуре отри автоматизации исследований различных процессов.Известен аналого-цифровой преобразова тель, содержащий в каждом разряде унифицированный элемент, преобразователь тока,в напряжение, триггер, две схемы И, входы которых подключены к выходам триггер разряда, а выходы соединены с одними входами 10 схем ИЛИ следующих разрядов, две дополнительные схемы И, одни входы которых соединены с выходами триггеров разрядов.Однако известный лреобразователь обладает недостаточным быстродействием и большой 1 погрешностью преобразования, так как около половины погрешности преобразования приходится на динамическую погрешность, величина которой различна для четных и нечетных уровней квантования. 20С целью позыщения быстродействия, уменьшения погрешности и исключения ошибок при считывании в предлагаемом аналого-цифровом преобразователе в каждом разряде, кроме старшего, к выходу унифицированното элемен та подключены другой вход первой схемы ИЛИ и первой схемы И .непосредственно и другой вход второй схвмы ИЛИ и второй схемы И через схему НЕ, другие входы дополнительных схем И через блок фпрми ватель при скоригнала У(1)него разряда Ьза вов,в одном такте прдующим образомм состоянии при У,(1) =0 вена преобразователи 1 - 4 тока я,не подаются,при этом уровень апряжений унифицированных эле 3697023ментов 5 - 9, на выходах которых возникает сигнал О, соответствующий (l) (1,хТриггеры 10 - 14 установлены в состоянии 0 по входу установки О сигналом с шины 15. Сигнал 1 распространяется,в младшие по значимости разряды схемы И 16 - 18, подготовленные по одному входу сигналом с выходов соответствующих триггеров 11 - 13, Распространение сигнала 0 в младшие разряды запрещается подачей сигнала на один из входов схем И 19 - 21 с соответствующих выходов триггеров 11 - 13.Характерными уравнениями квантового сигнала У,х(1) в процессе преобразования явля- ются 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 Увх = Ьи 2 а и Увх = и (2 а + 1),где а = О, 1,2 (2 -- 1).При с/= Ь(2 а+ 1) равенства Уи 1l,хфиксируются в унифицированном элементе(и - ) разряда.Состояние триггера в данном разряде изменится с 0 на 1 по окончании переходныхпроцессов последовательно в соответствующихлиниях задержки, унифицированном элементе, схеме ИЛИ и триггере,При У,х = 2 айравенство,фиксируетсяв унифицированном элементе (п - ) разряда, в котором по окончании переходных процессов формируется весовой ток 1(п - ), изменяющий уровень эталонного напряжения параллельно во всех младших по значимостиразрядах. Знак приращения уровня эталонного напряжения определяется знаком производной входного сигнала, Одновременно сигналс выходов унифицированных элементов поступает на схемы НЕ, И и ИЛИ для формирования кодов в триггерах 10 - 14. Процессы формирования кода в младших по значимости разрядах протекает параллельно и независимо один от другого.Несоответствие уровня эталонного напряжения и входного сигнала в младших разрядахфиксируется унифицированными элементамив соответствующих разрядах,По окончании переходных процессов формируются весовые токи, изменяющие уровеньэталонного напряжения одновременно на всехпоследующих разрядах на величину соответствующего веса. Знак приращения уровня эталонного напряжения противоположен знакупроизводной входного сигнала. С,выходов унифицированных элементов 5 - 9 сигнал поступает,на схемы НЕ 23 - 27, схемы ИЛИ 28 -35, вызывающий вторичное (ложное) формирование кода триггерами 10 - 14.Продолжительность последовательного установления переходных процессов,в преобразователях 1 - 4 и элементах 5 - 9 не зависитот числа разрядов.Процесс формирования кода триггерами10 - 14 при возрастании протекает следующимобразом.В результате преобразования на предшествующих уровнях квантования триггерв (и - ) разряде находится в состоянии 0,а в последующих разрядах - в состоянии 1; сигналом с выхода триггера (и - ) подготовлена одна из схем И данного разряда, а другая закрыта сигналом с выхода этого триггера. Эти схемы изменяют свое состояние только под действием сигнала, соответствующего 1 с выхода унифицированного элемента или с выхода соответствующей схемы НЕ.В результате превышения входным сигналом уровня эталонного напряжения в (п - ) разряде сигнал 1 с выхода унифицированного элемента проходит через соответствующую схему И, затем через одну из схем ИЛИ 32 - 35 (соответствующую данному разряду) воздействует на входы соответствующих триггеров в последующих разрядах и,переводит их в состояние 0. Одновременно сигнал с выхода унифицированного элемента соответствующего разряда проходит через другую схему ИЛИ данного разряда и воздействует,на вход соответствующего триггера.При убывании входного сигнала процесс формирования кода аналогичен.Для считывания кода, сформированного тригтерами 10 - 14 в шины Зб - 45 числа, в каждом разряде сигнал с выхода триггера подается на один из входов схемы И 46 - 55 считывания (в соответствующем разряде), на другой вход этих схем подается сигнал считывания, сформированный в формирователе 56 сигнала считывания при изменении сигнала на выходах триггера в (и - 1) разряде.Унифицирдванный элемент (фиг. 2) представляет собой два токовых переключателя, ,включенных,парафазно, Первый токовый переключатель выполнен на транзисторах 57 и 58. Транзисторы 59, 60 с резисторами 61 и 62 образуют эмиттерные повторители, изкоторых через левый подается входной сигнал (1.х. а через правый - эталонный сигнал, Диоды 63 и 64,в коллекторной цепи транзисторов .переключателя тока служат для повышения чувствительности, Выходное нацряжение перьвого переключателя тока с резисторов 65 и бб поступает на базы транзисторов 67 и 68 второго;переключателя тока. Транзистор 69 с резистором 70 служит для создания весовото тока разряда. Для повышения чувствительности на входе включена цепь из резистора 71 и конденсатора 72. Предмет изобретенияАналого-цифровой преобразователь, содержащий в каждом разряде унифицированный элемент, преобразователь тока в напряжение. триггер, две схемы И, входы которых под. ключены к выходам триггера разряда, а выхо. ды соединены с одними входами схем ИЛИ следующих разрядов, две дополнительные схемы И, одни входы которых соединены с выходами триггеров разрядов, отличающийся369702 Фиг. тем, что, с целью повышения быстродействия, уменьшения погрешности преобразования и исключения ошибок при считывании, в каждом разряде, кроме старшего, к выходу унифицированного элемента подключены другой вход первой схемы ИЛИ и первой схемы И непосредственно и другой вход второй схемы ИЛИ и второй схемы И через схему НЕ, другие входы дополнительных схем И через блок формирования сигнала считы вания соединены с выходами триггера младшего разряда.369702 Составитель С. Вольновадактор Т. Морозова Техред Т, Курилко Корректор Н. Стельмах Типография, пр. Сапунова,каз 1083/14НИИПИ Комитета Изд, М 1275 Тираж 780 елам изобретений и открытий при Совет Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеинистров СССР