Аналого-цифровой преобразователь

(54) АНА 31 ОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОЬРАЗОБА.1.ЕЛЬ 57) Иэобрет й измеритель хнике и може ля преобраэов ин в цифровые ои информации ктов в двумерже при ци алов. Изобрет а так ные во ния дополнител вания напряжен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО И 306 РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ. СССР ОЛИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСКО 1 У СВИДЕТЕЛ(21) 4398835/24-24 (22) 28. 03; 88 (46) 28.02,90, Бюл, Р 8 (71) Специальное конструкторско-тех нологическое бюро Модуль". Винницко политехнического института и Винниц кий политехнический институт (72) А,П.Стахов, Н.А,Квитка, В.А,Лужецкий, С.Н.Квитка и Ю.А.Петросюк (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1288913, кл. Н 03 И 1/26, 1986,Авторское. свидетельство СССР Ь 1179533, кл. Н 03 И 1(26, 19848 РЕТЕНИЯ ние относится к цифроной и вычислительной т быть использовано ания аналоговых велидля получения цифроо распределении объной системе координат, фровой обработке сигение расширяет функциожности за счет обеспечеьной функции преобразоия в код с иррациональ 31547062 50 ным основанием 2. Это достигаетсятем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий регистр 10, цифроаналоговый преобразователь 1, блок6 сравнения, блок 7 управления, введены цифроаналоговый преобразователь Изобретение относится к цифровойзмерительной и вычислительной техни-е и может быть использовано дляпреобразования аналоговых величин вифровые, для получения цифровой информации а расположении объектов вдвухмерной системе координат, а также при цифровой обработке аналоговых, ,сигналов, 20Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей аналогоцифрового преобразователя путем обес-,печения дополнительной функции преобразования напряжения в код с иррациональным основанием Г 2,На фиг, 1 изображена функциональная схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг, 2 - функциональнаясхема блока управления. ЗОАналого-цифровой преобразовательсодержит цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 1 и 2, источник 3 опорногонапряжения, масштабирующий операционнвй усилитель (ИОУ) 4, суммирующий 35операционный усилитель 5, блок 6сравнения, блок 7 управления коммутаторы 8 и 9, регистр 10, триггер 11,аналоговые ключи 12 - 1 1, элементыИ 18 и 19, входные шины 20 и 21, шину 22 запуска, шину 23 управлениярежимами преобразования, шину 24 разрешения передачи, входы 25 - 28 управления,Блок 7 управления содержит 2 п элементов И 29, регистр 30 сдвига, 2 пКЗ-триггеров 31, элемент 32 запрета,генератор 33 тактовьщ импульсов,выходные шины 34 и 35, выход 36 ивходы 37 и 38 блока управления,Аналого-цифровой преобразователь(АЦП) способен работать в двух режимах; в режиме преобразования аналоговой величины в код с иррациональным основанием Г 2 и в режиме одновре 55менного преобразования двух независимых (в том числе и одной) аналоговыхвеличин соответственно в два двоичных кода. 2, источник 3. опорного напряжения,масштабирующий операционный усилитель 4, суммирующий операционный усилитель 5, аналоговые ключи 12 - 17,элементы И 18,19, триггер 11, коммутаторы 8,9. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. В первом режиме АЦП работает следующим образом. Преобразованию предшествует установка АЦП в исходное состояние, которому соответствует установка триггера 11 в единичное состояние путем приложения к входу 25 управляющего импульса, при этом сиг- налы управления на входах 26 и 27 и на шинах 21 - 24 отсутствуют. Аналоговая величина в виде напряжения присутствует только на входной шине 20 (на шине 21 входной сигнал равен нулю). Коэффициент передачи масштабирующего операционного усилителя 4 равен Г 2, Выходной регистр 10 находится в состоянии "0", На входе 28 управления присутствует единичный сигнал, благодаря которому к ЦАП 1 и 2 приложены опорные напряжения 11 и 12 Ц . Процесс преобразования начинается с поступления в шину 22 имцульса запуска. При этом КВ-триггер 31 старшего разряда устанавливается в состояние "1", а все остальные - в состояние "0". И, кроме того, в разряд 2 п регистра 30 записывается ециница. В первом такте работы АЦП блок 6 сравнивает входное напряжение П, поступившее через аналоговый ключ 12 на первый вход, с эталонным напряжением П 12, подаваемым с ЦАП 2 и соответствующим единице старшего разряда полученного кода11 х Пэ(Если 1111 , Г 2, то на выходе блока 6 сравнения не будет импульса 2 п, а в КЯ-триггере 31 сохранится "1", если же Ц,(11 , , 2, то блок 6 выдаст импульс, которйй, пройдя через (2 п)-й .элемент И 29 установит (2 п)"й КЗ-триггер 31 в состояние"0", Появление импульса на выходе элемента 32 запрета вызовет в регистре 30 сдвиг единицы в разряд (2 п), что обеспечит подачу эталонного напряжения 111 с ЦАП 1 на блок 6.20 30 Формула изобре тения1. Аналого-цифровой преобразователь, содержащий регистр, первый цифроаналоговый преобразователь, блок . сравнения, выход которого соединенс первым входом блока управления,второй вход которого является шинойзапуска, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем обеспече-ния дополнительной функции преобразования напряжения в код с иррациональным основанием Г 2, в него, введены источник опорного напряжения,шесть аналоговых ключей, два элемента И, триггер, два коммутатора, масгенератора 33 тактовых импульсов регистром 30 и цепочкой 2 пКБ-триггеров 31. Работа генератора 33 прекращается в момент, когда единица врегистре 30 дойдет до последней (нулевой) позиции, В конце преобразования напряжения У и О уравновез, ксятся суммами эталонных напряжений,снимаемых с ЦАП 1 и ЦАП 2: 1 ОЬлд;Цйн ц "а;ц, 4152 ,д 1 33где Й; и Й - двоичные цифры соответственно нечетных и четных разрядов 2 п КБтриггеров 31;, соответствующий напряжению Б, будет зафиксирован нечетными КБ-триг, герами 31, а двоичный код И, соот: ветствующий напряжению 0- четнымиКБ-триггерами 31, Для записи двоичных кодов Ми ИсоответственноК 1 Хв младшие и разрядов и в старшие иразрядов регистра 10 необходимо в шину 24 подать сигнал разрешения передачи, Тогда цифровая информация нечетных и четных разрядов КБ-триггеров с помощью коммутаторов 8 и 9 подключится к. соответствующим входамрегистра 10,штабирующий и. суммирующий операционные усилители, второй цифроаналоговый преобразователь, причем информационные входы первого цифроаналогового преобразователя объединены соответственно с первыми информационнымивходами первого и второго коммутаторов и соединены с первыми выходамиблока управления, вторые входы которого соединены соответственно с вторыми информационными входами первогои второго коммутаторов и информационными входами второго цифроаналогового преобразователя, вход опорногонапряжения которого соединен с выходами первого и второго аналоговыхключей, аналоговые входы которых объединены и соединены с выходом масштабирующего операционного усилителя,управляющий вход первого аналоговогоключа объединен с управляющим входомтретьего аналогового ключа и является первой шиной управления, управляющий вход второго аналогового ключасоединен с выходом первого элемента И, вход масштабирующего операционного усилителя объединен с аналоговыми входами третьего и четвертогоаналоговых ключей и соединен с выходом источника опорного напряжения,выходы третьего и четвертого аналоговых ключей соединены с входом опорного напряжения первого цифроаналогового преобразователя, управляющийвход четвертого аналогового ключа .объединен с управляющим входом пятого аналогового ключа и соединен синверсным выходом триггера, прямойвыход которого соединен с управляющим входом шестого аналогового ключаи первым входом первого элемента И,второй вход которого является второйшиной управления, вход установкив "1" триггера является третьей шиной управления, счетный вход триггера соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединенс третьиМ выходом блока управления,второй вход является четвертой шинойуправления, аналоговые входы пятогои шестого аналоговых ключей являютсясоответственно первой и второй входными шинами, выходы пятого и шестогоаналоговых ключей соединены с первымвходом блока сравнения, второй входкоторого соединен с выходом суммирующего операционного, усилителя, первый и второй входы которого соединеСоставитель А,ТитовТехред Л.Сердюкова Корректор В. Гирняк дактор А. Заказ 85 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1 9154 ны соответственно с выходами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, третьи управляющие входы пе рв о го и в то ро го коммутаторов объединены и являются шиной управления режимами преобразования, четвертые управляющие входы первого и второго коммутаторов объединены и являются шиной разрешения передачи, выходы первого и второго коммутаторов соединены соответственно с первым и вторым входами регистра.2, Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления выполнен на генераторе тактовых импульсов, 2 п КЫ-триггерах,. где и - число разрядов, регистре сдвига, элементе запрета, 2 п элемен тах И, первые входы которых объединены и являются первым входом блока, второй вход каждого х-го элемента И 7062Ообъединен с Б-входом (1+1)-го КБтриггера и соединен с 1-м выходомрегистра сдвига, Б-вход первого КБтриггера объединен с первыми К-входами 2 п КБ-триггеров, кроме первогоКБ-триггера, первым входом регистрасдвига и является вторым входом блока, К-вход первого КБ-триггера ивторые К-входы 2 пКБ-триггеровсоединены с выходами соответствующих2 и элементов И, второй вход регистра сдвига соединен с выходом элемента запрета и является третьим выходомблока, инверсный вход элемента запрета соединен с (2 п+1)-м выходом регистра сдвига, прямой вход элементазапрета соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы четныхи нечетных 2 п КБ-триггеров являютсясоответственно первыми и вторыми выходами блока.