Аналого-цифровой преобразователь

(54) це ой Изобретение относится к импульснойтехнике.Известен аналого-цифровой преобразомтель, содержащий посдэдовательно соединенные усилители, выходы которых соеатнены с.вькоаами компараторов Щ,Недостатком устройства является ниэксе быстродействие.Известен аналого-цифровой преобразЬмтель, содержащий. последовательно соединенные усилитеат, кажаый из которыхсодержит два овэрационных усижтеля,выходы которых через диоды и резисторысоединены с входами, катоды и аноды дио.дов через резисторы соединены с аннамиисточников питания 21,Недостатком устройства является нивакое быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия.Указанная ль достигается тем, чтоаналого-цифров преобразомтель, содержащий блоки усижтежй по числу разряддон выполненных на двух дифференциальфф 2ных усилителях и двух реки, выход каждого предыусижтелей через резисс. входами каждото посювыход источника сигналасоединен с входной шинойусижтелей, а второй выхной, в каждый блок усигинератор тока, первый вь,.динен с входной шиной давоителей и вхо ам зисторах наФуэцуще блока уситор связи соединендующего, первыйчерез резисторпервого блокаод - с общей яйсятеней введен геива которого. соенного блока усни и двух дифференциальныхусилителей, а второй выход - с сбшей шиной, при этом вторые входы двух атффе ренциальных усиателей соединены с ши нами источников опорного напряжения, прямой выход первого и инверсный выход второго аифференциальных усигщтеюй че рез первый резистор нагрузки соещнеййс . шиной источника питания, которая через второй реэис 1 ор нагрузки. соединена с инверсным вмйодом первого и прямым выходом второго дифференциальных усижтелей, а каждый дифференциальный усиж"теи выполнен иа четьрех транзисторах и92 10 двух дополнительных генераторах тока, причем база первого транзистора соединена с колжктором и базой второго транзистора, база третьего транзистора соединена с коллектором и базой четверто-го транзистора, эмиттеры первого и тре тьего, второго и четвертого транзисторов попарно обьединены и через соответствующие дополнительные генераторы тоа соединены с шиной источника смеще ни яеНа фиг. 1 приведена структурная эле ктрическая схема устройства; на фиг, 2- временные диаграммы.Устройство содержит транзисторы 1, И 2, генераторы 3, 4 тока, транзисторы 5, 6, образукиаие мфференциальный усилитель 7, генератор 8 тока, резисторы 9, источник 10 сигнала, резисторы 11 и 12 нагрузки,:транзисторы 13 и 14, генера- щ торы 15 и 16 тока, транзисторы 17 и 18, образующие дифференциальный усилитель 19, Следующий усилитель состоит иэ транзисторов 20 и 21, генераторов 22 и 23 тока, транзисторов 24 и 25, 25 образующих дифференциальный усилитель 26, резисторы 27 и 28 нагрузок, резистор 29 связи, генератор 30 тока, транзисторы 31, 32, генераторы 33, 34 тока, транзисторы 35, 36 образуют диф- й ференциальный усилитель 37, дифференциальные усилители 7, 19 и 26, 37 образуют блоки 38 усилителей . Дифференциальные усилители 7 и 19 выпоаены на транзисторах с д -р-о структурой, а3 дифференциальные усилители 26 и 37- на транзисторах р -о-р структуры, Поэтому полярность напряжений питания этих каскадов противоположная. Каждая последующая пара дифференциальных усилителей должна состоять иэ транзисто 4 ров с проводимостью, противоположной по сравнению с транзисторами предыдущей пары. Это вызвано несоответствием уровней постоянных составляющих напряжений 1 на вхоае и выходе дифференциального усилителя. Для точной установки необходимых уровней постоянных напряжений на сигнальных входах дифференциальных усилителей включены генераторы 8, 30. Напряжение с вых. 1 поступает на компаратор аля ормирования-го разряда А 1 П, а с вых. 2 - для формирования И +1)-го разряда.При подаче на вход обычного дифференциального усилителя линейно-изменяющегося напряжения выходной ток, а слеаовательно и напряжение, не будет ли 75 4нейной функцией входного напряжения, так как коллекторный ток является экспоненциальной функцией напряжения на эмиттерном перехоае транзистора (при малых значениях этого напряжения). Однако если входное напряжение изменяется не анейно, а по закону логарифма, то нелинейность проходной характеристики транзистора может быть скомпенси рована, вследствие чего в схеме устройства применено диоаное включение транзисторов 1, 6, 13, 18, 20, 25, 31, 36 и т.а. Напряжение на диоде описывается логарифмической функцией проходящего через него. тока. Поэтому межами входными и выходными токами существует линейная зависимость. Источником сигнала в данном устройстве должен быть источник тока. При использовании в качестве источника сигнала источника ЭДС необходимы дополнительные резисторы, служащие эквивалентом внутреннего сопротивления источника тока. Эту функцию выполняют резисторы 9, 29 и т.а.Внутреннее сопротивление источникасигнала и входное сопротивление аифференциальных усилителей образуют делитель напряжения, в результате чего амплитуда напряжения сигпала на входе дифференциального усилителя меньше напряжения источника входного сигнала. Кроме того, эа счет базовых токов транзисторов 5, 6, 13 и 14 протекающих через резистор 9; напряжение сигнала на базах этих транзисторов имеет постоянное смещение уровня относительно напряжения источника сигнала. Линейно изменяющийся ток источника сигнала, проходящий через транзисторы 1, 6, 13 и 18, создает логарифмически-изменяющееся напряжение, которое является управляющим напряжением для транзисторов 2,5,14,17.Предположим, что в начальный моментвремени (фиг. 2 б) напряжение на базах транзисторов 5, 6, 13, 14 равно нулю.Если при этом напряжение на базах транзисторов 1, 2 по модулю больше нуля, то в исходном состоянии транзисторы 1, 2, 17 и 18 закрыты, а транзисторы 5, 6, 13 и 14 открыты и их ток коллектора определяется величиной тока генераторов 3,4, 15 и 16. По мере увеличения отрицательного напряжения на входе устройства (фиг. 2 б) токи генераторов тока начинают перераспределяться так, что токи через транзисторы 5, 6 уменьшаются, а через транзисторы 1, 2 увеличиваются. В момент времени 1, когаа напржкение, токи между транзисторами 2 и921075 еи В. Бутяг Заказ 2380/74ВНИИПИ Госупо дела113035, Моск Тираж 954 царственного комитета СС изобретений и открытий ва, Ж 35, Раушская наб., ПоцпиСР д. 4/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. П 4 Составитель А. ТитовС. Запесочный Техред М.Гергель Корректо