Аналого-цифровой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ,СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 88112 А 193 0 Ь Е ИЗОБР ПИСА И выходы ковходами дторого сорегистранами. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ордена Ленина институт кибернетики им. В.И.Глушкова(56) 1. Аналого-цифровые преобразова тели. Под ред. Г.Д,Вахтиарова. И.,фСоветское радио", 1980, с.214,рис.7-32 а.2. Проблемы создания преобразователей информации, ч.2, Киев, фНаукова думкае, 1980, с.12, рис.3(54)(57) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый блок суммирования, первый вход которого подключен к входной шине, вторые входысоединены с первыми выходами ключейблока ключей, а выход - с первымвходом первого компаратора, вторыевыходы ключей блока ключей соединены со входами. второго блока суммирования, выход которого соединен совторым входом первого компаратора,выход которого соединен с первым входом первого регистра, вторые входы последнего соединены с соответствующими выходами блока управления и первыми входами второго регистра, выходы которого подключены к первым . входам соответствукщих ключей блока ключей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистр, а третьи входы - с соответствующими выходами. блока эталонных величин, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействйя, в него введены второй компаратор, дешифратор и третий блок суммирования, первый вход которого соединен с выходом второго блока Суммирования, а вторые входысоединены с третьими выходами ключей блока ключей, а выход - с первым вхо фф дом второго компаратора, второй вход %ф ф которого подключен к выходу первого С блока суммирования, а выход соединен со вторым входом второго регистра,торого соединены с первымиешифратора, вторые входы коедннены с выходами первогоа выходы - с выходными шиООИзобретение относится к вычислительной и электроиэмерительной технике и используется в качестве преобразователя аналогового сигнала вцифровой код.Известен биполярный аналого-цифровой преобразователь, содержащий операционный усилитель, компаратор,двухканальный коммутатор айалого-цифровой преобразователь 1,Недостатком данного, устройстваявляется малое быстродействие.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяаналого-цифровой преобразователь,содержащий первый блок суммирования,первый вход которого подключен квходной шине, вторые входы соединены с первыми выходами ключей блокаключей, а выход - с первым входомпервого компаратора, вторые выходыключей блока ключей соединены со 20Входами второго блока суммированйя,выход которого соединен со вторымвходом первого компаратора, выходкоторого соединен с первым входомпервого регистра, вторые входы кото.рого соединены с соответствующимивыходами блока управления и первымивходами второго регистра, выходы которого подключены к первым входамсоответствующих ключей блока ключей, 30вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистра, а третьи входы - с соответстВУюшими выходами блока эталонных величин Г 2.35Недостаток известного устройстваелое быстродействие.Целью изобретения является повышение быстродействия.поставленная цель достигается тем; 40что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый блок суммирования, первый вход которого подключенк .входной шине, вторые входы соединены с первыми выходами ключей 45блока ключей, а выход - с первым входом первого компаратора, вторые выходы ключей блока ключей соединены совходами второго блока суммирования,выход которого соединен со вторымахсщом первого компаратора, выходкоторого соединен с первым входомпервого регистра, вторые входы которого соединены с соответствующимивыходами блока управления и первыми входами второго регистра, выходыкоторого подключены к первым входамсоответствующих ключей блока ключей,вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистра, а третьи входы - с соответствующими выходами блока эталонныхвеличин, введены второй компаратор,дешифратор и третий блок суммирования, первый вход которого соединенс выходом второго блока суммирования,65 а вторые входы соединены с третьими выходами ключей блока ключей, а выход - с первым входом второго ком- паратора, второй вход которого подключен к выходу первого блока суммирования, а выход соединен со вторым входом второго регистра, выходы которого соединены с первыми входами дешифратора, вторые входы которого соединены с выходамн первого регистра, а выходы - с выходными шинами.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на Фиг,2 диаграммы, поясняющие егЬ работу.Кналого-цифровой преобразователь содержит блок 1 эталонных величин, первый 2 и второй 3 регистры, блок 4 управления, блок 5 ключей, первый 6,второй 7 и третий 8 блоки суммирования, первый 9 и второй 10.компараторы, дешифратор 11, а также входную шину 12. Первый вход первого блока 6 суммирования подключен к входной шине 12, а вторые входы соединен ны с первыми выходами ключей блока 5 ключей, вторые выходы которых подключены ко входам. второго блока 7 сум-., мирования, а третьи выходы - ко входам третьего блока 8 суммирования, к первому входу которого подключен выход второго блока 7 суюарования и первый вход первого компаратора 9, второй вход которого соединен с выходом первого блока 6 суммирования и первым входом второго компаратора 10, первый вход которого соединен с выходом третьего блока 8 суммирования, Выходы первого 9 и второго 10 компараторов подключены соответствен но ко входам второго 3 и первого 2 регистров, входы которых подключены к соответствующим выходам блока 4, управлении, а выходы первого 2 и второго 3 регистров соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих ключей блока 5 ключей третьи Входы которых подклю чены .к соответствукщим выходам блока 1 эталонных величин. Кроме этого,выходы первого 2 и второго 3 регистров через дешифратор 11 подключены к выходным шинам 13В предлагаемом устройстве эталонные величины Альтэ Аутг Аэвыпол няются троично-взвешенными, т.е.д 1/3 д Л;, - 1132 д Э"эт 13 "эт 1эе 1 э 1в отличие От используемых в известных устройствах двоично-взвешенных эталонных величин:выходах блоков суммирееаиия формируются величиныФ.1ф . Ах +.7 ФАя м11А р Е .сК А,;,. эт. ы Аэто ф 30 о вна вырованКОД А так как эталонные величинА , троично-взвешенные, тсоответствии с выражением (6)ходах регистров 2 и 3 сформии-разрядный троичный цифровой" "(Ь ф 2 ЮзФщ) ."ффдыдфициент т которого может принзначения (-1,0,1) и являетсяностью двух двоичных цифровыхлов а(1 - р козф иматьразсигнаВ.результате сравнения Аэ 1 и Аэ. на выходе первого компаратора 9 вырабатывается цифровой сигнал Ыщ, а в результате сравнения А и А на выходе второго компаратора 10 вь 4 абатывается цифровой сигнал рщ, В начале и-го такта сигнал а,и В записываются в регистры 2 и 3В результате преобразования на выходах блоков суммирования сформированы величины А 1, Ар, А, для ко торых справедливо равенство Аур = "р = фрЗ илийА,(+ 2. ф А1Таким образом, цифровой эквива-лент сигнала А выражается следующимобразом: Таким образом, процесс преобразования завершается за ш тактов, .и в результате преобразования получают л-разрядныя двоичный код. Исходя из того, чтО вСп в К раз К = и/в преобразова где ц - дискретностьния.В предлагаемом устро преобразования осуществ в К раз, так как в иэве стве необходимо л такто го, блок эталонных вели меньшее число эталонных йстве процесс ляется быстрее стном устрой- в. Кроме эточин содержит величин. Таким образом, при одинаковых рабочих условиях время преобразования в предлагаемом преобразователе меньше, чем в известных устройствах и составляет 3,5 мкс (против 5 мкс при 10 разрядах) и 6,875 мкс (против 10 мкс в.известном устройстве) при 16 разрядах АЦП. Б= Ж,1-ф)3 + М - я )3 + (А - р )3На ш-ом такте с выходов регистров 2 и 3 цифровые. сигналы Ы, ,с(, подаются на входи дешйфратора 11, с выходов которого снимается п-разрядный двоичный код и подается на выходные шины 13. После за вершения преобразования устройство пе реводится в исходное состояние.1088112 14 хМу 1 1 4 1 сф-"О 4 ф 1 4 = Составитель А.Кузнецовлло Техред И,Метелева Корректор Л.Пилипен актор а Тираж 862Государственного комитета лам иэобретений и открытий осква, 3-35, Раушская наб. одписноеССР