Аналого-цифровой преобразователь

да делам нзебретеннй н открытий(71) Заявитель ЮъАз ербайджанс кий институт нефти и химии и . И , Аэй эбЬ кова(54) АНАЛОГО"ЦИфРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1 а ф Изобретение относится к цифровой 1 электроизмерительной технике и предназначено для преобразования дейст" вующего значения переменного напряжения низких и инфранизких частот в цифровую Форму.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор опор. ной частоты, выход которого соединен с первым входом первого модулятора и через инвертор - с первым входом второго модулятора, вторые входы модуляторов соединены с выходом генератора растущего напряжения, а выходы через формирователи импульсов соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетчи ком.Недостатки этого устройства- низкое быстродействие и ограниченный диапазон преобразования,Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок сравнения, вход которого через полупарабо 2лический функциональный преобразователь соединен с выходом генератора линейно-иэменяоцегося двухполярного опорного напряжения, прямой и инверсный выходы блока сравнения соединены через блок логики со входом ключа, импульсный вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а выход - со входом отсчет- ного устройства, а управляющие входы генератора линейно-изменяющегося двухполярного опорного напряжения и блока логики соединены с выходами блока управления.Однако в известном устройстве также низкое быстродействие и ограниченный диапазон преобразования.Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение диапазона преобразования.Указанная цель достигается тем, что в аналого-. цифровой преобразователь, содержащий первый блок сравнения, первый вход которого соединенс выходом функционального генератора напряжения полупараболической формы ключ, вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а выход - со входом цифрового отсчетного устройства, введены сумматор, источник напрлжения смещения, дополнительный блок сравнения, четыре триггера, четыре дополнительных ключа, три счетчика, управляемый делитель частотыблок сравнения кодов, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, форми" рователь шага квантования, формирователь периода, причем выход формирователя периода соединен со входом фор 15 мирователя шага квантования, первым входом первого триггера, с первыми входами первого, второго и третьего дополнительных ключей, вторые входы которых и управляющий вход четвертого дополнительного ключа соединены с выходом генератора эталонной частоты, третьи входы первого и второго дополнительных ключей соединены с выходами второго и третьего триггеров, а первый вход четвертого дополнитель 25 ного ключа соединен с выходом первого триггера, первые входы второго и третьего триггеров соединены с выходом формирователя шага квантования и со входом Функционального генератора напряжений полупараболической формы, а вторые входы - с выходами первого и дополнительного блоков сравнения, первый вход дополнительного блока сравнения соединен с выходом 35 функционального генератора напряжения полупараболической формы, второй вход первого блока сравнения через сумматор соединен с шиной измеряемого напряжения, которая подключена ко 40 входу формирователя периода, а второй вход дополнительного блока сравнения соединен с выходом источника напряжения смещения и со вторым входом сумматора, выход первого дополнитель ного ключа соединен со входом первого счетчика,. выход второго дополнительного ключа через элемент ИЛИ соединен со входом второго счетчика, выходы этих счетчиков соединены со вхо О дами блока сравнения кодов, выход которого соединен со вторым входом первого и первым входом четвертого триггеров, выход четвертого дополнительного ключа соединен со вторым входом элемента ИЛИ и с суммирующим входом реверсивно. о счетчика, выход которого через четвертый триггер подключен ко второму входу ключа, выход третьегодополнительного ключа через третийсчетчик соединен с управляющими входами управляемого делителя частоты,выход пятого ключа соединен со входом управляемого делителя частоты,выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика,На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства,Аналого-цифровой преобразовательсодержит сумматор 1, блок 2 сравненил, триггер 3, ключ 4, счетчик 5,источник 6 напряжения смещения,блок 7 сравнения, триггер 8, ключ 9,элемент ИЛИ 10, блок 11 сравнения кодов, счетчик 12, формирователь 13 периода, формирователь 14 вага квантования, функциональный генератор 15напряжения полупараболической формы,триггер 16, ключ 17, реверсивный счетчик 18, генератор 19 эталонной частоты, ключ 20, счетчик 21, триггер 22,ключ 23, управляемый делитель 24 частоты, цифровое отсчетное устройство 25,Аналого-циФровой преобразователь работает следующим образом.Измеряемое напряжение 0 посту" пает на входы формирователя 13 и сумматора 1, на другой вход которого подается постоянное напряжение смещения 10 от источника 6. На .входе блока 2 действует однополярное напряжение(с) = 1 + 11(т) (1) а на входе блока 7 - постоянное напряжение смещения О о .На другие входы блоков 2 и 7 поступает напряжение полупараболической Формы Оф(й) = Кфе от функционального генератора 15 (где 1 фкоэффициент полупараболического напряженил), запускаемого с помощью формирователл 14 в моменты времени й 1 = ЕТ/М, где Т - период измеряемого напряжения, М - число измерений мгновенных значений напряжения за период,=- 1-М " индекс, показывающий моменты измерения мгновенных значений.В течение шага квантованияьс = Т/М на выхода триггеров 3 и 8 получают сигналы длительностейГи д 1ь. , равные интервалам времени между моментами запуска функционального генератора 15 и срабатываний блоков 2 и 7, которые заполняются импульса89 ч 861 ратора эталонной частоты, а выходсо входом цифрового отсчетного устройства, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона преобразования, введены сумматор, источник напряжения смещения, дополнительный блок сравнения, четыре триггера, четыре. дополнительных ключа, трисчетчика, управляемый делитель час ототы, блок сравнения кодов, элементИЛИ, реверсивный счетчик, формирователь шага квантования, формировательпериода, причем выход Формирователяпериода соединен со входом формирователя шага квантования, первым входом первого триггера, с первыми входами первого, второго и третьегодополнительных ключей, вторые входыкоторых и управляющий вход четвертого дополнительного ключа соединены свыходом генератора эталонной частоты, третьи входы первого и второгодополнительных ключей соединены с выходами второго и третьего триггеров, 25а первый вход четвертого дополнитель-ного ключа соединен с выходом первого триггера, первые входы второгои третьего триггеров соединены с выходом Формирователя шага квантованияи со входом функционального генератора напряжения полупараболической формы, а вторые входы - с выходами первого и дополнительного блоков сравне"ния,первый вход дополнительного бло ка сравнения соединен с выходом функционального генератора напряжения полупараболи 1 еской формы, второй входпервого блока сравнениячерез сумматорсоединен с шиной измеряемого напряжения,которая подключена ко входу форми.рователя периода, а второй вход дополнительного блока сравнения соединен с выходом источника напряжениясмещения, и со вторым входом сумматора, выход первого дополнительного ключа соединен со входом первого счетчика, а выход второго дополнительного ключа через элемент ИЛИ соединенсо входом второго счетчика, выходыэтих счетчиков соединены со входамиблока сравнения кодов, выход которогосоединен со вторым входом первого ипервым входом четвертого триггеров,выход четвертого дополнительного ключа соединен со вторым входом элемента ИЛИ и с суммирующим входом реверсивного счетчика, выход которого через четвертый триггер подключен ковторому входу ключа, выход третьегодополнительного ключа через третийсчетчик соединен с управляющими входами управляемого делителя частоты,выход пятого ключа соединен со входом управляемого делителя частоты,выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика,ВНИИПИ Заказ 11507/86Тираж 991 Подписное филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,1