Аналого-цифровой преобразователь

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3459 С 01 В 1 /06 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЮИТЕТ ОС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЮНИЙ И ОТНРЬ(56) 1. Авторское свидетельство СССР ,.И 306420, кл, 6 01 Р 17/02, 1971.2, Авторское свидетельство СССР И 819728, кл. С 01 й 17/06, 1981 (прототип).(5 Ф)(57 )АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий последовательно со" единенные блок сравнения и усилитель-Формирователь, инвертор, генератор, выход которого через первый и второй элементы запрета соединен со . счетчиками точной и грубой ступеней, пороговый элемент,.соединенный выходом с первым элементом запрета а входом - с блоком сравнения, преобра" зователь код-аналог, выход которого соединен.:.с вторым входом блока срав, Я 0103394 А нения, а вход соединен со счетчиками. точной и грубой ступенеи, первый вход блока сравнения соединен с зажимами для подключения объекта измерения,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью повьвенйябыстродействия устроиства за счет сокращения времени преобразования, в него введены два ключа, источник опорного напряжения и второй и третий пороговый элементы, при этом управляющий вход генератора через первый ключ соединен с выходам усилителя-Формирователя и через второй ключ - с источником опорного напряжения, вход второго порогового элемента соединен с выходом блока а сравнения, выход второго порогового 9 элемейта соединен с управляющим входо первого ключа и через инвертор - с : управляющим входом второго ключа, вход третьего порогового элемента соединен с выходом блока сравнения, а выход соединен с управляющим входом первого элемента запрета 4 )033974 2вые элементы, при этом управляюший вход генератора через первыйключ соединен с выходом усилителя-формирователя и через второй ключ - систочником опорного напряжения, авход второго порогового элементасоединен с выходом блока сравнения,выход второго порогового элементасоединен с управляющим входом перво 10 го ключа и через инвертор - с управляющим входом второго ключа, вход третьего порогового элемента соединен свыходом блока сравнения, а выход соединен с управляющим входом пер 15 вого элемента запрета,Введение перечисленных элементовне позволяет уменьшить частоту генератора ниже критической, т.е, частоты, при которой исключаются динами 2 О ческйе погрешности, обусловленныеинертностью пороговых элементов запрета.Из этого следует, что на последнемэтапе компенсации частота уменьшает 25 ся не до нуля, а до определеннойвеличины, время переключений при которой удовлетворяет требованиям нормальной работы пороговых элементов.Время компенсации при этом уменьшается при сохранении прежней точности,а, следовательно, повышается быстро"действие аналого-цифрового преобразователя,На фиг. 1 представлена блок-схе 35ма аналого-циФрового преобразователя1на Фиг. 2 и 3 - графики работы преобразователяАналого-цифровой преобразователь содержит блок 1 сравнения, выход которого через усилитель-формирователь 2 и первый ключ 3 соединен сгенератором 4, источник 5 опорного напряжения соединен с генератором через второй ключ 6, при этом управляющий вход первого ключа соединен с выходом блока сравнения через второй пороговый элемент 7, а управляющий вход второго ключа соединен с выходом блока сравнения че 50роз второй пороговый элемент и инвертор 9 выход генератора через первый9 и второй 1 О элементы запрета соединен со счетчиками точной 11 и грубой12 ступеней, выход которых через цифраналоговый преобразователь 13 соединен с вторым входом блока сравнения,при этом управляющий вход, первогою Юэлемента запрет соединен с выходомтретьего порогового элемента 14,3 10339вход которого соединен с выходом блока сравнения, а управляющий вход второго элемента запрет соединен с выходом первого 15 порогового элемента,вход которого соединен с выходом 5блока сравнения.Устройство:работает следующим образом.В исходном состоянии на выходеблока 1 сравнения (Фиг.1 ) устанавливается напряжение лО, равное разности напряжений между входным О. инапряжением цифроаналогового преобразователя 13 О ,О = Ох- Оццй15которое через усилитель-Формирователь2 поступает на первый ключ 3. Порогсрабатывания второго порогового эле-,мента 7 О выбран равным напряжению ;ропорного источника 5 О , Таким образом, при М ъ О в , на управляющий входпервого ключа подается разрешающее.напряжение и напряжение с выходаблока 1 сравнения прикладываетсяк управляющему входу генератора 4,который вырабатывает частоту, какФункцию ото О . По мере уменьшениянапряжения ЬО срабатцвает первыйпороговый элемент 15, напряжение срабатывания которого равно напряжению .одного кванта грубой ступени. Первыйпороговый элемент через второй элемент 10 запрета отключает счетчикгрубой ступени 12 от генератора. Приуменьшении дО . ниже Ооп, на выходе35второго порогового элемента 7 Формируется.низкий потенциал, который закрывает первый ключ и через инвертор 8 74 аоткрывает второй ключ, на вход генератора подается опорное напряжение,при этом генератор вырабатывает неизменную частоту. При аО, равном напряжению одного точного кванта, срабатывает третий пороговый элемент 14,который через элемент 9 запрета запрещает прохождение импульсов на счетчик 11 точной ступени и выдает информацию об окончании измерения, Кодснимается со счетчиков точной игрубой ступеней, Кривая 16 (Фиг.2 )иллюстрирует работу преобразователяпри переменном шаге квантования поуровню и времени (прототип), кривая17 - работу предлагаемого устройства.Время преобразования сокращаетсяна время дт,Ю ффгде Ф - время преобразования протогтипа;С - время преобразования предлагаемого устройства,Изменение частоты квантования иллюстрируется графиком на фиг. 3. Кривая18 характеризует изменение частотыгенератора прототипа, кривая 19 - изменение частоты предлагаемого устрой-.ства,Таким образом, выбранный закон управления частотой генератора позволяет увеличить скорость квантования на последнем этапе компенсации, что приведет к сокращению времени преобразования е1033974Составитель И. Бахтина Редактор А.Власенко Техред О, Неце Корректор Ю, Макаренко ю Заказ 5617/48 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Х, Рауаская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4