Преобразователь аналог-цифра

пескакетва (,ОПИСАНИИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез Сфветскик Социалистическик Республик(51)М. Кл. Н 03 К 13/20 ГесударственныЯ вееентет СССР пе дмам нзебретеннЯ н етнрмтнЯ(088. 8.) Дата опубликование епмсвнн 18. 11. 80 И.Т. Рассказов, 8. И, ПолежаеВ, Л, А. Шерейко-Леонтьев и Р. И. Смирнов Р 2) Автори изобретения(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ-ЦИФРА Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в системах автоматического контроля, сбора и обработки информации с помощью управляющих вычислительных машин.Известен преобразователь аналог- цифра, содержащий источник образцового напряжения, компаратор, интегратор, устройство управления, счетчик 1 и блок выработки заполняющих импульсов 11.Недостатком устройства является низкое быстродействие. Известен преобразователь аналог- циФра, содержащий источник образцового напряжения, последовательно соединенный с интегратором, компарато,ром и устройством управления, и вторым входам которого подключены шина 20 тактовых импульсов и выход счетчика импульсов, а выходы, соединены с интегратором и блоком выработки заполняющих импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика 2 импульсов 2)Недостатками устройства являются низкие быстродействие и надежность.Целью настоящего изобретения является повышение быстродействий и на дежности устройства при сохранениивысокой точности преобразования. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь аналог-цифра, содержащий источник образцового напряжения, последовательно соединенный с интегратором, компаратором н блоком управления, к второму входу которого подключен выход счетчика импульсов, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с входом источника образцового напряжения, с вторьв 4 входом интегратора, ,входом блоха выработки заполняющих ,импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, ,введены элементы И в ИЛИ и счетчик уставки, причем вход счетчика уставки п 6 дключеи и счетному входу счетчика импульсов, а выход соединен спервым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, а выход - к пер.вому входу элемента.ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом компаратора и вторым входом блока управления, а выход - с входом сброса счетчика импульсов и вторым входом счетчика уставки.На фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства; нафиг. 2временная диаграмма его работы,Устройство содержит источник 1 образцового напряжения; интегратор 2,компаратор 3, блок 4 выработки заполняющих импульсов, счетчик 5 уставок,"элементы И б и ИЛИ 7, блок 8 управления, счетчик 9 импульсов, шину 10сброса, шину 11 тактовых импульсов щи шину 12 измеряемого напряжения.Устройство работает следующим образом.Тактовый импульс (О 4 ) по шине 11поступает через элемент ИЛИ 7 на шину10 сброса счетчика 9 и счетчика 5 иустанавливает их в нулевое состояние.Одновременно тактовый-Импульс поступает на компаратор 3, устанавливаяего в исходное состояние и в блок 8,после чего ко входу интегратора 3 20подключаетсяизмеряемое напряжение(О 4), а с блока 4 на входы счетчиков 5 и 9 начинают поступать заполняющие импульсы (О 4). При этом абсолютная величина выходного напряжения )5интегратора и количество импульсов вуказанных счетчиках растут по линейному закону.Объем .счетчика 5 на несколько по - рядков меньше объема счетчика 9 иравен количеству импульсов, поступающему с блока 4 за время, равное времени интегрирования интегратором 2образцового напряжения источника 1 отнуля до порога срабатывания компаратора 3. Когда счетчик 5 полностьюзаполнится импульсами, происходит егопереполнение, и счет начинаетсясначала.При заполнении счетчика 9 заданным количеством импульсов на его выходе Формируется сигнал (О 9), кото -рый, поступая на блок 8 управления,отключает измеряемое напряжение(О ) от интегратора 2 и подключаетк нему источник 1. Абсолютная величина напряжения на выходе интегратора2 начинает уменьшаться по линейномузакону, но сброса счетчика 9 не про .исходит, и заполняющие импульсы с, блока 4 продолжают Поступать на входы счетчиков 5 и 9. Однако при оче редном заполнении счетчика 5 и совпадения сигналов с выхода счетчика 9 исчетчика 5, с выхода элемента схемыИб через элемент ИЛИ 7 на шйнусброса 10 поступает сигнал, которыйустанавливает счетчики 5 и 9 в нулевое"состояние. Абсойотная веййчйна напряжения(О) на выходе интегратора 2 после 60сброса счетчиков 5 и 9 продолжаетуменьшаться по линейному закону сна" чаХа до нУля; а затей до"ворога срабатывания компаратора 3Счетчики 5 и9 в это время вторично заполняются у импульсами с блока 4. При достИжении выходным напряжением интегратора 2 значения порОга срабатывания (Оер) компаратора 3 с выхода компаратора поступает в блок 8 сигнал, по которому источник 1 отключается от входа интегратора 2, а заполняющие импульсы блока 4 перестают поступать в счетчики 5 и 9.При этом на выходе счетчика 9 импульсов образуется и запоминается до следующего тактового импульса число импульсов, пропорциональное измеряемому напряжению.Так как момент сброса счетчика 9 задержан относительно момента подключения источника 1 ко входу интегратора 2 на время, необходимое для интегрирования образцового напряжения от куля до порога срабатывания компаратора 3, результат преобразования устройства не содержит, ошибки, вызванной наличием порога срабатЫвания компаратора 3.Использование устройства обеспечивает более высокое быстродействие без снижения точности и введения дополнительных прецизионных устройств; обеспечивает повышенную надежность за счет уменьиения количества элементов схемы; имеет меньшую стоимость за счетсокрацения количества элементов и снижения требований к компаратору.Порог срабатывания компаратора может быть увеличен на порядок, так как он компенсируется счетчиком уставок, а требования к гистерезису практически не оговариваются в связи с тем, что в качестве командного сигнала используется только один порог срабатывания компаратора.Формула изобретенияПреобразователь аналог-цифра,содержащий источник образцового напряжения, последовательно соединенный с интегратором, компаратором и блоком управления, к второму входу которого подключен выход счетчика импульсов, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с входом источника образцового напряже-. ния, с вторым входом интегратора, входом блока выработки запогчяющих импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия и надежности устройства, введены элементы И и ИЛИ и счетчик уставки,причем вход счетчика уставки подключен к счетному входу счетчика импульсов, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом компаратора и вторым входом блока управления,а выход - с входом сброса счетчика импульсов и вторым входом счетчика уставки. Источники информации,принятые во внимание при зксйертнзе1. Авторское свидетельство СССРУ 1323 бЗ, кл. Я 03 К 13/20, 1959. 2, Авторское свидетельство СССРМ 35456, кл. Н 03 К 13/20, 1971.Редак елам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб.,Заказ 93 2 Тирам 995 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР