Аналого-цифровой преобразователь

Номер патента: 1411974

Авторы: Кочан, Матвиив, Николайчук, Саченко

ZIP архив

Текст

т строгония скона выходе ак и во рабаты- случаеИзобретение относится к электро- измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для5преобразования в цифровой код и индикации в цифровой форме или ввода в вычислительную машину напряжения: постоянного тока низкого уровня.На фиг, 1 представлена структур .ная схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг, 2 - графики сигналов на основных блоках; на фиг. 3 - схема выполнения источника образцового напряжения; на фиг. 4 - схема формирователя временных интервалов, 15Аналого-цифровой преобразователь содержит ключи 1 и 2, подключенные к входу усилителя 3, выход которого подключен к токоограничиващцему элементу, выполненному на резисторе 4, интегратор 5 на операционном усилителе и накопительном элементе, выполненном на конденсаторе 6, к входуоторого подключены ключи 7 и 8, а к выходу - компаратор 9, источник 10 25 образцового напряжения с токоограничивающим элементом, выполненным на резисторе 11, цепь коррекции дрейфа нусостоящая из накопительного элеента, выпопненного на конденсаторе 12, и ключа 13, а также генератор 14 тактовых импульсов, формирователь 15мпульсов, элемент И 1 б, счетчик 17. Управление работой аналого-цифрового преобразователя осуществляется форрователем 18 временных интервалов,35 инвертором 19 и элементом ИЛИ 20,Аналого-цифровой преобразователь аботает следующим образом.В исходном состоянии ключ 1 закрыт,40 а остальные ключи - 2,7,8,13 открыты, За счет действия источника 10 образцового напряжения и резисторов 4 и 11 на входе операционного усилителя 5 образуется отрицательное смещение, 45 Которое благодаря действию обратной связи через ключ 13 запоминается на конденсаторе 12.С приходом импульса запуска формирователь временных интервалов производит сброс счетчика 17 и изменяет состояние своих выходов на противоположное (фиг.2). При этом ключ 1 отКрывается, а ключи 2 18 и 13 закрыва 1 отся. Преобразуемое напряжение, усиценное усилителем 3, поступает через резистор 4 и ключ 7 на вход инвер 1 ора, изменяя его выходное напряжение (фиг.2). Скорость изменения ыаинтегратора как в первом, втором такте, т.е. момент вания компаратора 9 в этоФормула з 141197 заранее известен. Именно в этот момент и изменяется на противоположное состояние формирователя 18 вре. - менных интервалов. Формирователь 15Б импульсов реализует по отношениюВк импульсам генератора 14 тактовых импульсов функцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, т.е. пропускает эти импульсы, если на выходе компаратора 9 и выходе 10 формирователя 18 сигналы не совпадают (фиг,2), При отрицательном преобразующем напряжении компаратор 9 срабатывает раньше изменения состояния выхода формйрователя 18. При уменьшении значения отрицательнОго преобразуемого напряжения мойент срабатывания компаратора 9 приближается к моменту изменения состояния выхода формирователя 18, что вызывает умень шение количества импульсов, поступивших на счетчик 17. При равенстве преобразуемого напряжения нулю моменты срабатывания совпадают, и на счетчик импульсы не поступают. При преобраэо вании положительного напряжения момент срабатывания компаратора 9 запаздывает по отношению к моменту изменения состояния выхода формирователя 18, что вызывает заполнение счетчика 17 соответствующим количеством импульсов.Анализируя последовательность срабатывания компаратора и выхода формирователя 18 можно определить поляр"Э35 ность преобразуемого напряжения. Коррекция дрейфа напряжения смещения на входе усилителя 3 (а одновременно и усилйтеля интегратэров 5 икомпаратора 9) осуществляется за счетзапоминания состояния схемы в исходном состоянии и подключения источника 10 одним полюсом к выходу усилителя 3. При реализации аналого-цифрового преобразователя может возникнуть трудность в построении источника 10 образцового напряжения,.так как его питание должно бьггь гальванически изолировано от остальнойчасти схемы. Однако возможно его питание и от источников питания усилителей 3 и 5 путем выполнения егов виде стабилитрона, ток по которомузадается дВумя согласно Включеннымиисточниками тока (фиг,3). Источникитока могут быть параметрическими,выполненными на полевых или биполярных транзисторах,изо бр ет ения 1, Аналого-цифровой преобразователь, содержащий входной усилитель, интегратор, выполненный на операционном усилителе и накопительном элементе в цепи отрицательной обратной связи, компвратор, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход - с первым входом, формирователя временных интервалов и информационным входом первого ключа, выход которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя и первому выводу второго накопительного элемента, второй вывод которого соединен с общей шиной, а управляющий вход первого ключа подключен к первому выходу формирователя временных интервалов, второй выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, третий выход - с входом сброса счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, второй вход объединен с вторым входом формирователя временных интервалов и подключен к выходу генератора тактовых импульсов, первый вход формирователя импульсов соединен с выходом компаратора, второй вход - с четвертым выходом формирователя временных интервалов, третий ключ, ин- . формационный вход которого соединен с общей шиной, четвертый ключ, первый токоограничивающий элемент, источник опорного напряжения, от л ич а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения преобразователя, в него введены пятый ключ, второй токоограничивающйй элемент, первый инвертор и элемент ИЛИ первый вход которого объединен с управляющим входом первого ключа, второй вход объединен с управляющимовходом второго ключа, информационный вход которого является входной шиной, выход объединен с выходом третьего ключа и подключен к входу входного усилителя, выход которого соединен с первым выходом источника опорного напряжения и через последовательно соединенные первый токоограничивающий элемент и четвертый ключ - с инвертирующим входом операционного усилителя, который через последовательно соединенные пятый ключ и вто 5 14119 рой токоограничивающий элемент подключен к второму выходу источника опорного напряжения, управляющий вход четвертого ключа соединен с вы 5 ходом элемента ИЛИ, управляющий вход пятого ключа объединен с управляющим входом третьего ключа и подключен к выходу первого инвертора, вход которого подключен к второму выходу формирователя временных интервалов.2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что формирователь временных интервалов выполнен на последовательно, соединенных делителе частоты, счетчике, постоянном запоминакщем устройстве, а также триггере, дифференцирующей цепи, втором инверторе, выход которого является третьим выходом формирователя временных интервалов, а вход через дифференцирующую цепь соединен с первым выходом постоянного запоминающего устройства, который является вторым выходом формирователя, первым 2 б выходом которого является второй выход постоянного запоминающего устройства, третий выход которого является четвертым выходом формирователя и соединен с информационным входом ЗО триггера, синхронизирующий вход ко 74 6торого является первым, а вход делителя частоты является вторым входами формирователя временных интервалов.3. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что источник образцового напряжения выполнен на стабилитроне и двух стабилизаторах тока, .через которые катод и анод стабилитрона подключены к шинам питания положительной и отрицательной полярности соответственно, катод ста-: билитрона является первым выходом источника, а анод - вторым выходом источника. 4, Преобразователь по п. 1, о тл и ч.а ю щ и й с .я тем, что формирователь импульсов выполнен на двух инверторах и трех элементах И-НЕ, выход первого из которых является выходом формирователя импульсов, первый и второй входы соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И-НЕ, первые входы которых через первый и второй инверторы подключены соответственно к первому и второму входам формирователя импульсов, вторые входы являются соответственно вторым и первым входами формирователя импульсов." 1411974 Сост Техр тель Н,.КозловА.Кравчук Редактор Н. Гул Король рректор аз 433 НИИ 1 по

Смотреть

Заявка

3993462, 17.12.1985

ТЕРНОПОЛЬСКИЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

КОЧАН ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ, НИКОЛАЙЧУК ОЛЕГ ЛЕОНИДОВИЧ, САЧЕНКО АНАТОЛИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, МАТВИИВ ВАСИЛИЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03M 1/52

Метки: аналого-цифровой

Опубликовано: 23.07.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-1411974-analogo-cifrovojj-preobrazovatel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Аналого-цифровой преобразователь</a>

Похожие патенты