Аналого-цифровой преобразователь

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл. Н 03 К 13/17 Гооуддротеаииый комитет СССР еа делам иаебретеиий и открытийОпубликовано 23.10,81, Бюллетень39 Дата опубликования описания 25,10.81(54) АНАЛ БИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТ Изобре цифровой в назначено геофизичес аналого- хнике и предреобразовани ровую форние относится ктчиспительной тв частности, дляих сигналов в циф а ов. игаетсяИзвестен -аналого-цифровой преобразователь (АШб, содержащий трщтер и генератор импуаьсов, выход которогс через ключи, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение подключен ко входу компаратора (.1.Недостаток этого АЦП - относитедь но низкая точность преобразования входного сигнала, так как относительная погрешность возрастает с уменьшением преобразуемой величины из-эапостоянства шага квантования по уровню.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является АБП, содержащий источник эталонного напряжения, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен с первыми входами Мэлементов И, генератор, выход которого соединен со входом распределителя импульсов, щ триггеров, первые входы которых объединены и подключены к первому выходу распределитепя импульсов, вторые входы - соединены с выходами элементов И, а третий вход каждого предыду щего триггера соединен со вторым входом каждого последующего элемента И и вторыми выходами распредепитепя импульсов, третий и четвертый, выходы ко-торого соединены соответственно со вторым входом первого элемента И и третьим входом последнего триггера 2Недостаток известного АБП - относитепьно низкая точность преобразователя, так как относительная погрешность возрастает с уменьшением величины входного сигнала иза постоянства шага квантования по уровню.Бель изобретения - повьппение то ос ти преобразования ирасширение диап зона преобразуемых сигналПоставленная цель. дост20 формула и э о б р е т е н и я1. Аналого-цифровой преобразова-,тель, содержащий источник эталонногонапряжения, выход которого подключенк первому входу компаратора, выход которого соединен с первыми входами Пэлементов И, генератор, выход которогосоединен со входом распределителя импульсов,й 1 триггеров, первые входы которых объединены и подключены к первому выходу распределителя импульсоЬ,а вторые входы соединены с выходами,элементов И, а третий вход каждого предыдущего триггера соединен со вторымвходом каждого последующего элементаИ и вторыми выходами распределителяимпульсов, третий и четвертый выходыкоторого соединены соответственно совторым входом первого элемента И итретьим входом последнего триггера,о т л и ч а.ю щ и й с я тем, что, сцелью повьпцения точности преобразованияи расширения диапазона преобразуемыхсигналов, в него введен блок усиленияс цифровой регулировкой коэффициентаусиления, первый вход которого подключен ко входной клемме, остальные входы - к выходам триггеров, а выход - ковторому входу компаратора.2. Преобразователь но п. 1, о тл и ч а ю щ. и й с я тем, что блок усиления с цифровой регулировкой коэффициента усиления выполнен в виде операционного усилителя, вход которого черезпервый резистор подключен к первомувходу блока усиления с цифровой регулировкой коэффициента усиления, а черезвторой резистор - к выходу многозвенногорезистивного делителя, а выход- к перво-му входу многозвенного резистивного делителя и выходу блока усиления с цифровойрегулировкойкоэффициента усиления, остальные входы которого соединены соответственно со вторыми и входами многозвенногорезистивного делителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шляндин В, М. цифровые измерительныепребраэователи и приборы. МВысшая .школами., 1973, с, 229,2. Кончаловский В. Ю, и др, Электрические измерительные приборы. М Л"Энергияф, 1967, с. 367-369 (прототип). 55 5 8756и третий тактовый импульс возвращаетпоследний триггер 4 в нулевое состояниеи устанавливает предыдущий триггер 4в единичное состояние, .при этом коэффициент передачи усилителя 8 равен51 1 "4 ою д)Ъ +Ф 4 Я,Я,Если после второго тактового импульса0сигнал на выходе усилителя 8 меньшенапряжения источника 6, то элемент И 3закрывается, триггер 4 остается в единичном состоянии и третий тактовый импульс устанавливает предыдущий триггер4 в единичное состояние, при этом коэффициент передачи усилителя 8 равен2 +" 1 о "о4 в+1 и и. К И 1 ИТаким образом, при работе АЙП коэффициент передачи усилителя 8 непрерывновозрастает и стремится к величинегде - напряжение на выходе источни-.ка 6;0 - напряжение на входе АБП, таккак из суммы (3) производится вычитание слагаемых 2 ф.,2 " установкой соответствующих триггеров 4 в единичноесостояние.Все это относится к устройству, работающему в двоичной системе счисления,однако на основе предлагаемого устройст- З 5ва возможно построение прибора, работающего в системе счисления с любым основанием.Таким образом, введение в аналогоцифровой преобразователь нового узла-40усилителя с цифровой регулировкой коэффициента усиления - дает предлагаемомуустройству следующие преимушества посравнению с известным: относительнаяошибка преобразования не зависит от уров-мня преобразуемой величины; действитепьио, преобразуемый сигнал равен из выражения (8).5дискрет квантования преобразуемой величины по уровню равеншо,.ди(к, (10)где Ю - чувствительность (порог срабатывания) компаратора;иэ выражений (9) и (10) находим относительную погрешность преобразованиядвх ДОрасширение диапазона преоб(ЭХ О этраэуемых сигналов, так как изменениемвеличин резисторов 10 и 11 можно иэменять диапазон преобразуемых сигналов от десятков микровольт до десяткови сотен вольт..875620 оставитель В. Солодовахред М. Рейвес Р. Бицика орректор В.Бутяга Подписное Тираж 991НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж-ЗБ,Раушскаа набд, 4 з .9385/ илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,