Параллельный аналого-цифровой преобразователь

Номер патента: 869026

Автор: Загурский

ZIP архив

Текст

Союз Советских Социалистических Республик)М, КЛ,З Н 03 К 13/175 с присоединением эаявкм ЙоГосударстееакыа комнтет СССР оо делаю нзобретекик н открытка(72) Автор изобретения В.Я. Загурский Институт электроники и вычислительйой техники1АН Латвийской ССР 71) ЗаявительИзобретение относится к импульсной технике и используется в систе-. мах обработки информации. 5Известен параллельный аналого-цифровой преобразователь, содержащий группу компараторов старших разрядов и группу компараторов младших разрядов, первые входы которых подключены к источникам опорныхнапряжений, сигнальные входы группы компараторов старших разрядов подключены к источ" нику преобразуемого сигнала, а выходы компараторов в каждой группе, кроме компараторов старших разрядов, объединены попарно и подключены к управляющим .входам элементов памяти, и резистивные усилители, первые входы которых подключены к источникам токов смещения, вторые через повторитель и инвертор подключены к источнику преобразуемого сигнала, а выходы попарно со сдвигом на один подключены ко входам элемента И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с сигнальными входами компараторов младших разрядов, входы стробирования элементов памяти подключены к выходу источника стробирующего сигнала 1130 Недостатками данного преобразователя является низкая точность инадежность преобразования,Цель изобретения-повьхаение надежности и точности преобразования.Поставленная цель достигается тем,что в параллельный аналого-цифровойпреобразователь, содержащий группукомпараторов младших разрядов, выходы которых, кроме компараторастаршего разряда, объединены попар"но, первый и второй реэистивные делители, первые входы которых соединены соответственно со входной и общей шинами, а вторые входы подключены ко входам первого и второгоисточников тока смещения соответст"венно, а выходы попарно со сдвигомна один резистор подключены к первыми вторым входам элементов И первойгруппы, первые выходы которых через первый элемент ИЛИ соединеныс первыми входами компараторов младших разрядов, дополнительно введены третий резистивный делитель, элементы И второй группы, второй элемент ИЛИ, источник напряжения смещения, дешифратор и третий источниктока, при этом первые входы элементов Й второй группы со сдвигом наодин резистор по отношению к первым входам элементов И первой группы подключены к выходам первого резистивного делителя, вторые входы элементов И второй группы подключены к выходам второго резистивного делителя в точках подключения вторых входов элементов И первой группы, первые выходы элементов И второй группы через первые входы второго элемента ИЛИ соединены с первым входом третьего резистивного делителя, второй вход которого подключен к третьему источнику тока, а выходы подключены ко вторым входам компараторов младших разрядов, вторые выходы элементов И первой и второй 15 групп, кроме последнего элемента И второй группы, подключены ко входам дешифратора, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом источника смещения. 20На фиг. 1 пРедставлена принципиальная схема параллельного аналогоцифрового преобразователя.Устройство содержит входную шину 1, первый резистивный делитель 2, 25 первый вход которого соединен со входной шиной 1, второй резистивный делитель 3, первый вход которого соединен с общей шиной, источники 4 и 5 тока смещения, выходы которых соединены со вторыми входами резистивных делителей 2 и 3, соответственно, элементы И 6 - 9 первой группы,элементы И 10 - 13 второй группы, первый элемент ИЛИ 14 второй элемент ИЛИ 15, дешифратор 16, третий резистивный делитель 17, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 15, источник 18 тока, выход которого соединен со вторым входом резистивного делителя 17, компараторы 40 19,20 и 21 группы младших разрядов, первые входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ 14, а вторые входы подключены к выходам резистивного делителя 17, вьнсодные клеммы 22 и 45 23 младших разрядов АЦП, выходные клеммы 24,25 и 26 старших разрядов АЦП, клемму 27 источника смещения Е, к которой подключен вход элемента ИЛИ 15.Число элементов И первой и второй группы и число резисторов в резистивных делителях 2 и Э равны между собой и зависят от выбранного числа И,двоичных старших разрядов на выходах дешифратора 16 и равно 2 " " 55 (к = В,2,3 К - число старших разрядов) . В данном случае число элементов И в группах равно 4, так как число бО старших разрядов равно 3.Величина тока источников 4 и 5 такова, что падение напряжения на резисторах делителей 2 и 3 составляет величинуОа/1"(Ос - максимально 65 возможное значение П,к = 1,2,3К- число старших разрядов).Полярность источников 4 и 5 выбирается противоположной полярности делителей 2 и 3, причем для реэистив. ного делителя 2 положительная, а для резистивного делителя 3 - отрицательная. Таким образом, на выходах резистивного делителя 2 напряжения сдвинуты друг относительно другаБ сна величину в сторону положи 2"тельных значений, а на выходах резистивного делителя 3 на величинуУа- в сторону отрицательных значе"ний напряжений.Число резисторов для резистивного делителя 17 выбирается в зависимости от числа младших разрядов, образуемых на выходах компараторов 12, и равно 2(р =1,2,3 Р - число младших разрядов. Величина резисторов резистивного делителя 17 и величина тока источника 18 выбираются так, что падения напряжений на резисторах составляют величину ОПВходная шина 1 соединена со входом резистивного делителя 2. Выходы резистивных делителей 2 и 3 попарно, со сдвигом на один резистор, соединены со входами элементов И б - 9 первой группы и входами элементов И 10 - 13 второй группы. Первые выходы элементов И б - 9 через первый элемент ИЛИ 14 соединены с первыми входами компараторов 19 - 21, Первые выходы элементов И 10 - 13 через вто. рой элемент ИЛИ 15 соединены с первым входом третьего резистивного делителя 17, при этом вход элемента ИЛИ 15 соединен с шиной источника напряжения смещения Е. Величина ЕС зависит от полярности У 3. Вторые выходы элементов И б - 13 соединены со входами дешифратора 16, с выходов которого снимаются старшие разряды кода, Выходы компараторов 19 21 объединены и являются выходами младших разрядов.На фиг, 2 представлены временные диаграммы, поясняющие работу параллельного АЦП. 1 обозначен входной преобразуемый сигнал, Б -максимальное значение Ув области отрицательных напряжений, 1,- сигнална выходе первого элемента ИЛИ,Б 81 сигнал на выходе второго элемента ИЛИ, 1 щЗ- сигналы на вторых выходах элементов И, Т 1, Т 2 - произвольные моменты отсчета значений цифрового кода П(т,) П(т )- мгновенные значения напряжения на выходе элемента ИЛИ 15.Аналого-цифровой преобразователь (фиг. 1) работает следующим образом.При подаче на входную шину входного сигнала Б к он делится на резистивном делителе 2 и смещается с помощью источника 4 тока на величи15 ну - . С выходов этого делителя по 12 клученные напряжения поступают на первые входы элементов И 6 - 9 первой группы и элементов И 10 - 13 второй группы. На вторые входы этих элементов поступает напряжение с выходов резистивного делителя 3, при этом ,напряжение на этих выходах постоянно и падение напряжения на каждом резисторе равно 2,-.ОНа первом выходе элементов И перпО вой и второй группы при-У 6 Мсигнал равен -Ба когда 1 ПЭх)гЛ 31) ввыходе устанавливается значе 2п 0ние 2где п - определяется точкой вывода резистивного делителя 3. Это приводит к тому, что на выходе каждого элемента И формируются отдельные участки сигналов, которые объединяются элементами ИЛИ в непрерывно изменяющиеся Ул и ПВЬ 1 хр пРи этом элемент ИЛИ 15 объединяет сигналы со значения В) Е. Со второ25 го выхода элемента И первой и второй групп, кроме последнего из второй группы, сигнал Бь,зпоступает на дешифратор 16, который формирует старшие разряды кода. С выходов эле ментов ИЛИ 14 сигнал П ,непосредственно поступает на первйе входы компараторов 19,20 и 21, а с выхода элемента ИЛИ 15 У ,1 через резистивный делитель 17 - на вторые входы 35 этих компараторов. Компараторы 19 21 кодируют разность сигналовПЭЬх 1В определенный момент (Т 1, Т 2, фиг, 2) происходит одновременное и 40 параллельное кодирование сигнала-ик и разности сигналов П,и 06 ва которая равна разности величины --4 и (т)Суммарный цифровой результат преоб)5 разования для любого момента времени получается как суперпозиция цифровых значений, получаемых при кодировании отдельных величин.Большая степень паРаллелизма при преобразовании позволяет отказаться от запоминания кодированных сигналов и исключает динамические погрешности и потери точности, обусловленные не- идеальностью частотных характеристиканалоговых инвертора и повторителя.В устройстве исключены 2" " компа, раторов, 2 " + 2 ", элементов памяти, а также аналоговый инвертор и повторитель. Число компараторов все го преобразователя определяется как 2 " . Это позволяет существенно повысить точность и надежность преоб"разования.Формула изобретенияПараллельный аналого-цифровой преобразователь, содержащий группу компараторов младших разрядов, выходы которых, кроме компаратора старшего разряда, объединены попарно, первый и второй резистивные делите,ли, первые входы которых соединены соответственно со входной и общей шинами, а вторые входы подключены ко входам первого и второго источни.ков тока смещения соответственно, а выходы попарно со сдвигом на один резистор подключены к первым и вторым входам элементов И первой группы, первые выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены с первыми входами компараторов младших разрядов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены третий резистивный делитель, элементы И второй группы, второй элемент ИЛИ, источник напряжения смещения, третий источник тока и дешифратор, при этом гервые входы элементов И второй группы со сдвигом на один резистор по отношению к первым входам элементов И пер" вой группы подключены к выходам первого резистивного делителя, вторые входы элементов И второй группы подключены к выходам второго резистивного делителя в точках подключения вторых входов элементов И первой группы, первые выходы элементов И второй группы через первые входы второго элемента ИЛИ соединены с первым входом третьего резистивного делителя, второй вход которого подключен к третьему источнику тока, а выходы подключены ко вторым входам компараторов младших разрядов, вторые выходы элементов И первой и второй групп, кроме последнего элемента И второй группы, подключены ко входам дешифратора, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом источника смещения.1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2672785 кл. Н 03 К 13/175

Смотреть

Заявка

2873750, 25.01.1980

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ АН ЛАТССР

ЗАГУРСКИЙ ВАЛЕРИЙ ЯКОВЛЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03K 13/175

Метки: аналого-цифровой, параллельный

Опубликовано: 30.09.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-869026-parallelnyjj-analogo-cifrovojj-preobrazovatel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Параллельный аналого-цифровой преобразователь</a>

Похожие патенты