Аналого-цифровой преобразователь

(391 3 К 13 ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКР еЗОБРЕТЕНИ ОПИСА гКМ 11е,МУ СВИДЕТ ТО тво ССО,., ЛукъяАЦП и69-72,(54) (57) АНАЛОГС-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержаший интегратор, первый .вход которого соединен с вхоцной шиной, а второй вход - через ключ с выходом источника эталонного напряжения, компаратор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, а второй вход - с обшей шиной, первый ,ц -триггер, Р -вход которого подключен к выходу компаратора, а выхоп - к первому входу элемента И, к второму входу которого подключен выхоп инверто ва г(56) 1. Авторское свидетельМ 767968, кл, Н 03 К 13/10,10,80.2. Балакай В.Г., Крюк И.Пнов Л.ЯИнтегральные схемЦАП. МфЭнергияф, 197 В,рис. 1-22 (прототип). ра, первый счетчик, выхоц которого подключен к управляющему входу второгосчетчика, счетный вход которого поцключен к выходу элемента И, и генератортактовых импульсов, выхоц которого попключен к С-вхору первого Р -триггераи к входам инвертора и первого счетчика, отличаюшийсятем,что,с целью повышения точности преобразования, в него ввецены второй и трбтий-фгриггеры, сумматор и регистр, управляющий вход которого подключен к выходу первого счетчика и к С-вхопам второго и третьего Р -триггеров, информационные входы - к выходам второго счетчика, а выхопы - к первым информационным входам сумматора, управляющий вХодкоторого поцключен к выходу второго ик Р -входу третьего Р -триггеров, вторые информационные входы - к выходутретьего Р-триггера, а выход - к выходной шине, причем Р -вход первого Р-триггера соецинен с Р -вхопом второго;Р -триггера, а выход - с управляющимвходом ключа,го подключен к. управляющему входу второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу элемента И, и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к С-входу первого 2 григ- гера и к входам инвертора и первого счетчика, введены второй и третий ,у -триггеры, сумматор и регистр, управляющий вход которого подключен к выходу первого счетчика и к С-входам второго и третьего 3 -триггеров, информационные входы - к выходам вторбго счетчика, а выходы - к первым информационным входам сумматора, управляющий вход которого подключен к выходу второго и к Э -входу третьего Э-триггеров, вторые информационные входы - к выходу третьего Э -триггера, а выход - к выходной шине, причем Э-вход первого В -триггера соединен с З -входом с второго Р-триггера, а вьпсод - с управляющим входом ключаНа чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит интегратор 1, компаратор 2, первый Э-григгер 3, генератор 4 тактовых импульсов, инвер тор 5, элемент И 6, ключ 7, источник 8. эталонного напряжения, первый счетчик 8, второй счетчик 10, регистр 11, второй 3 -триггер 12, третий 0-триггер 13 и сумматор 14. аПервый вход интегратора 1 соединен с входной шиной, а второй - с выходом источника 8 эталонного напряжения через ключ 7. Выход интегратора 1 подключен к первому входу компаратора 2, второй вход которого соединен с общей шиной, Выход компаратора 2.подключен к Й -входам ) -триггеров 3 и 12, выф ходы которых подключены соответственно кпервому входу элемента И 6 и к 3 -вхору Э -триггера 13, а также к управляющим входам ключа 7 и суммато ра 14. С-вход Э -триггера 3 соединен с выходом генератора 4 тактовых импульсов и входами инвертора 5 и счетчика 9. Выход последнего подключен к управляющим входам счетчика 10. и регистра 11 ик С-входам В-триггеров 12 и 13.Счетный вход счетчика 10 подключен к выходу элемента И 6, а выходы - к информационным входам регистра 11, выходы которого соединены с первьщи информационными входами сумматора 14, вторые информационные входы которого подключены к выходу Р грщтера 13,11086482 3Изобретение относится к измерительной технике и модкет быть использованов телеметрнческих системах, системахсбора и преобразования информации, вустройствах ввода информации в цифровыевычислительные машины.Известен аналого-;цифровой преобразователь, работа которого основана на преобразовании напряжения входного сигнала в частоту следования импульсов и 1 Осуммировании этих импульсов на интервале преобразования с помощью счетчика.Это устройство содержит преобразовательнапряжения - частота, выполненный набазе интегратора, счетчик и цифровуюсхему управления 1 .Недостатком указанного устройства является низкая точность преобразования,так как его погрешность дискретностисоставляет плюс-минус, две единицы счета 1Наиболее близким техническим решением к изобретению является аналогоцифровой преобразователь, содержащийинтегратор, первый вход которого соеаи 25нен с входной шиной, а второй входчерез ключ с выходом источника опорного напряжения, компаратор, первый входкоторого соединен с выходом интегратора, а второй вход - с общей шиной, пер ЗОвый 3 -триггер, 1) -вход которогоподключен к выходу компаратора, а вы ьход - к первому входу элемента И, квторому входу которого подключен выход инвертора, первый счетчик, выходтором подключен к управляющему входу второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу элемента И,и генератор тактовых импульсов, выход, которого подключен к С-входу первого2 -триггера и к входам инвертора ипервого счетчика 2.Недостатком этого устройства яв" -ляется низкая точность преобразования.Белью изобретения является повыше 9 45ние точности преобразования.Поставленная цель достигается тем,что аналого-цифровой преобразовательсодержащий интегратор, первый вход которого соединен с входной шиной, а вто. рой - через ключ с выходом источникаэталонного напряжения, компаратор, пер-вый вход которого соединен с выходоминтегратора, а второй вход - с общейшиной, первый Э-триггер, 3 -вход которого подключен к выходу компаратора,а выход - первому входу элемента И, квторому входу которого подключен выходинвертора, первый счетчик, выход которо 452противоположную знаку второго слагаемого в фигурных скобках соотношения ( 1). Прибавление и вычитание единицы из числа Мс происходит в сумматоре 14 следующим образом, В первом случае на второй вход сумматора 14 поступает число "-1 ф, поскольку на все разряды второго входа сумматора 14 поступают логические ф 1 ф, а на вход переноса сумматора 14 поступает логический О, В результате происходит вычитание единицы иэ числа Мсц, Во втором случае на второй вход сумматора поступает число фО", поскольку на все разряды второго входа сумматора 14 поступает логический фО", а на вход переноса сумматора 14 поступает логическая ф 1 ф, что равносильно прибавлению числа ф+1 ф к числу ЙВ результате происходит прибавление единицы к числу йсц . Таким образом, при любых состояниях второго 2 -триггера 12 и тритьего 2 -триггера 13, которые определяются знаком напряжения О(Ф 1 на вьщоде интегратора 1, соответственно, в конце и в начале каждого интервала преобразования, величина ошибки преобразрвания не превышает по модулю единицы, т.е. скорректированное число М ц с точностью до, + О/И позволяет определить среднее значение напряжения О(входного сигнала на интервале преобразования.Таким образом, благодаря коррекции числа, накопленного в счетчике 10 в соответствии со знаками напряжения на выходе интегратора 1, максимальная погрешность дискретности снижается вдвое, т.е,ввдение предложенных отличий позволяет повысить точность преобразования.