Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических.Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 031077 (21) 2532665/18-24 (51) М. КЛ

G 08 С 9/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— ($Q) Уд)(6 81, 32 5 (088.8) Опубликовано 050480. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 1 О. 04 . 80

В. П. Анциферов, A. Г. Золотов, В. И. Латьтаев, Х. Ю. Османов и В. Ф. Тараев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) АНАЛОГО-ЦИФРОВОИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области преобразования аналоговых величин в дискретный электрический сигнал.

Известен преобразователь аналогкод f1), содержащий генератор импуль5 сов, соединенный с блоком управления

И первЫМ входсм Элемента И, выход которого подключен к первому входу счетчика а второй вход — к выходу форI

10 мирователя временного интервала, первый вход которого через последовательно соедйненные формирователь фазового импульса и фазовращатель подключен к выходу формирователя синусоидального напряжения, элемент сравнения, блок коррекции, триггеры, дополнительные счетчики, элемент И и формирователь временного интервала. Второй вход формирователя временного интервала соедйнен с первым выходом блока управления.

Этот преобразователь не может выдавать информацию об угловом перемещении в виде приращений.

Наиболее близким по технической . сущности K изобретению является аналого-цифровой преобразователь (АЦП), содержащий генератор, пересчетную схему, соединенную с цепочкой из по30 следовательно соединенных блока формирования синусоидального напряже- ния, фазовращателя, формирователя фа-. зового импульса и схемы считывания, второй вход которой соединен с пересчетной схемой, а выход — c выходом устройства, дешифратор, элемент ИЛИ, триггеры и элементы И (2) .

Недостатком этого преобра зователя является его сравнительно низкая раз решающая способность.

Цель изобретения состоит в повышении разрешающей способности АЦП.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предложенный AIgI введены два дополнительных элемента И и дополнительный элемент ИЛИ. Один вход первого и второго дополнительных элементов И соединен с выходом формирователя фазового импульса, другой вход первого дополнительного элемента И соединен с первым выходом пересчетного блока, со вторым выходом которого соединен другой вход второго дополнительного элемента И. Выходы первого и второго дополнительных элементов И соединены со входами триггера и с одними входами первого и второго элементов И, к другим входам которых

726555 подключены выходы триггера. Выход первого основного элемента И соединен с одними входами третьего и четвертого элементов И, к другим входам которых подключены третий и четвертый выходы пересчетного блока и одни входы пятоrо и шестого элементов И, к другим входам которых подключены выход втоРого основного элемента И. Выходы третьего и пятого элементов И подклюMåéé ко"входам основного элемента ИЛИ, о выходы четвертого и шестого элементов

И вЂ” ко входам дополнительного элемента ИЛИ.

На чертеже приведена структурная сх ема АЦП..

Он содержит последовательно соединенные генератор 1, пересчетный блок 2, представляющий собой двухразрядный счетчик в коде Грея, блок 3 формирования синусоидального напряжения, фазовращатель 4 и формирователь 5 фазоно-20 го импульса. Выход формирователя 5 подключен к первым входам первого 6 и второго 7 дополнительных элементов

И, вторые входы которых соединены со ответственно с единичным и нулевым э5 выходами первой счетной ячейки пересчетного блока 2.

Выход элемента И б подключен к единичному входу триггера 8 и первому входу второго основного элемента И 9, gg второй вход которого соединен с нулевым выходом триггера 8, а выход под-, ключен к первым входам пятого 11 и шестого 12 элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с единичным и нулевым выходами второй счетной ячейки пересчетного блока 2.

Выход элемента И 7 подключен к нулевому входу триггера 8 и первому входу первого основного элемента И 12, второй вход которого соединен с единичным выходом триггера 8, а выход йодключен к первым входам четвертого

l3 и третьего 14 элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с единичным и нулевым выходами вто-gg рой счетной ячейки пересчетного блока

2. Входы первого дополнительного 15 и основного 16 элементбн ИЛИ соединены соответственно с выходами элементов И 11, 13 и 10, 14. .- 5О

АЦП работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает импульсы c частотой f, которые поступают на вхоД пересчетного блока 2. Выходное напряжение с частотой F, кратной часTOTB f блока 3, стабилизиронанное по частоте и фазе с импульсами генератора 1 поступает на вход фазовращателя

4. При вращении ротора фазонращателя

4 последовательно чередуются зоны уг- лового положения ротора фазонращате- бО ля, в которых импульсы с выхода формирователя 5 совпадают с одним из четырех состояний двух счетных ячеек пересчетного блока ОО, Ol 1l, 10 ... при вращении в пря- 65 мом направлении и 00 10 .

I 7 01 при вращении н обратном направлении. При нахождении ротора фазовращателя 4 в зоне, когда, например, фазовые импульсы совпадают с состоянием 10 счетных ячеек пересчетного блока, фазовые импульсы проходят через элемент И 7 и устанавливают триггер 8 в нулевое состояние.

При повороте ротора на угол 360 7 в прямом направлении фазовые импульсы совпадают с состоянием 00 счетных ячеек пересчетного блока. При еще одном повороте ротора фазонращателя

4 на угол 3СО в этом же направлении фазовые импульсы совпадают с состоя-. нием 01 счетных ячеек пересчетного блока. При этом первый фазовый импульс, прошедший через элемент И б, устанавливает триггер 8 в единичное состояние и через элементы И 9, 11 и элемент или 15 поступает на ныход АЦп

Остальные фазовые импульсы через элемент И 9 не проходят. Импульс на выходе элеМента ИЛИ 15 является признаком поворота ротора фазовращателя

4 в прямом направлении на угол 360

При понороте ротора фазовращателя 4

T еще на угол 360 — в этом же направлеoF

1 нии фазоные импульсы совпадают с состоянием 11 счетных ячеек пересчетного блока.

При повороте ротора фазовращателя

4 еще на угол 360 — в этом же направо F

1 лении фазоные импульсы. совпадают с состоянием 10 счетных ячеек пересчет-. ного блока. При этом первый фазовый импульс, прошедший через элемент И 7, устанавливает триггер 8 н нулевое состояние и через элементы И 12, 13. и элемент ИЛИ 15 поступает на выход

АЦП. Остальные фазовые импульсы через элемент И 13 не пройдут. Импульс на выходе элемента ИЛИ 15 является признаком поворота ротора фазовращателя 4 еще на угол 3600 " н прямом направлении. При понороте ротора фазовращателя 4 еще на угол 360 в

У этом же направлении фазовые импульсы совпадают с состоянием 00 счетных ячеек пересчетного блока., При дальнейшем повороте ротора фазовращателя 4 в том же направлении

АЦП работает аналогично.

При повороте ротора в обратном направлении на угол 360 — фазовые имoF

1 пульсы снова coвпaдaют с состоянием 10 счетных ячеек пересчетного блока. При повороте ротора фазовращателя 4 в обратном направлении еще

oF на угол 360 — фазовые импульсы совпадают с состоянием 11 счетных ячеек пересчетного блока. При этом первый фазовый импульс, прошедший через элемент И 6, устанавливает триггер 8 в единичное состояние и через элементы И 9, 10 и элемент ИЛИ 16 поступает на выход АЦП. Остальные фазо;вые импульсы через элемент И 9 не про726555 ходят. Импульс на выходе элемента ИЛИ

16 является признаком поворота ротора фазовращателя 4 на угол 360 2 в . обратном направлении. При повороте ротора

f фазовращателя 4 в обратном направлении еще на угол 360 фазовые импульf сы совпадают с состоянием 01 счетных ячеек пефесчетного блока. При повороте ротора фазовращателя 4 в обратном направлении еще на угол 360 фазовые импульсы совпадают с состоянием 00 счетных ячеек пересчетного

10 блока. При этом первый фазовый импульс, прошедший через элемент И 7, устанавливает триггер 8 в нулевое состояние и через элементы И 12, 14 и элемент ИЛИ 16 поступает на выход

АЦП. Остальные фазовые импульсы через элемент И 12 не проходят. Импульс на выходе элемента ИЛИ 16 явля" ется признаком поворота ротора фазовращателя 4 еще на угол 360 — в об- 20 ратном направлении. При дальнейшем повороте ротора фазовращателя 4 в обратном направлении АЦП работает аналогично, 25

Таким образом, при каждом повороте ротора фазовращателя 4 на угол

360 — в ту или иную сторону на соото2С ветствующем выходе AIJII появляетсЯ один импульс. 30

За счет введения АЦП двух элемен-. тов И, элемента ИЛИ и соответствующих связей их между собой и другой частью преобразователя за счет выполнения двухзарядной пересчетной схемы в виде счетчика в коде Грея точность и разрешающая способность

AIJIl повышена в два раза, а объем электронного оборудования уменьшен. эконсиический эффект от использова40 ния предложенного технического реше- . ния обусловлен его техническими преимуществами.

6 формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий последовательно соединенные генератор, пересчетный блок, формирователь синусоидального напряжения, фазовращатель и формирователь фазового импульса, элементы И, элемент ИЛИ и триггер, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя, в него введены два дополнительных элемента И и дополнительный элемент ИЛИ, один вход первого и второго дополнительных элементов И соединен с выходом формирователя фазового импульса, другой вход первого дополнительного элемента И соединен с первым выходом пересчетного блока, с вторым выходом которого соединен другой вход второго дополнительного элемента И, выходы первоГо и второго дополнительных элементов И соединены со входами триггера и с одними входами первого и второго основных элементов И, к другим входам которых под .ключены выходы триггера, выход первого основного элемента И соединен с одними входами третьего и четвертого элементов И, к другим входам которых подключены третий и четвертый выходы пересчетного блока и одни входы пятого и шестого элементов И, к другим входам которых подключен выход второгс основногО элемента И, выходы третьего и пятого элементов И подключены ко входам основного элемента ИЛИ, выходы четвертого и шестого .элементов И подключены ко входам дополнительного элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 425197, кл. G 08 С 9/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 342209, кл. G 08 С 9/04, 1970 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ б 55/36

Тираж 682 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4