Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ЕТИЛЬСТВУ

748855

Союз Советскик

Социалистических

Рес публии (61) Дополнительное к авт, свмд-ву (22) Заявлено 22. 03.78 (21) 2592515/18-21 с присоединением заявкм М (23) Приоритет—

Опубликовано 150780, Бюллетень М2 26

Дата опубликования описания 17.07.80 (51)М. Кл.

Н 03 К 13/00

Государственный комитет

СССР ио делам нзооретений и открытий (53) УДК 681. .325(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Родионов (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОИ ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть, использовано для преобразования напряжения в цифровой .код или для де- с ления двух напряжений, при этом частньм является выходной код.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий два запоминающих конденсатора, устройство, задающее 10 порог, устройство сравнения и ключи (11. Известный аналого-цифровой пре-» обраэователь предназначен для преобразования в код быстро меняющегося напряжения.

Однако в случае медленно меняющегося напряжения преобразователь имеет невысокую точность иэ-за утечек в запоминающих конденсаторах, при этом преобразователь не может преобразовывать в код постоянные напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аналого-цифровой преобразователь, содержащии усилитель, выход которого соединен с одним иэ входов устройства сравнения и с одними иэ входов первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с неинвертирующим входом усилителя и с выходом входного ключа, вход которого соединен с источником входного сигнала, выходы первого и второго ключей соединены с одной из обкладок соответственно первого и второго запоминающих конденсаторов, первый ключ опорного напряжения, один из входов которого соединен с шиной нулевого потенциала, другой входс первым источником опорного напряжения, при этом другой вход устройства сравнения соединен со вторым источником опорного напряжения, а инвертирующий вход усилителя соединен с первым резистором, подключенным к третьему источнику опорного напряжения, и, со вторым резистором, подключенным к выходу усилителя $2) .

Недостатком известного аналогоцифрового преобразователя является невысокая точность, которая зависит от сопротивления перехода ключа опорного напряжения.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий усилитель, выход которого соединен с одним из входов уст748855 щий конденсатор к неинвертирующему входу усилителя 3, то другой подключает соответствующий запоминающий конжения подключает другую обкладку к шине нулевого потенциала, и на эапомиется напряжение U. Если запоминающий конденсатор 7 (8) работает в режиме считывания, то возможны два варианта гической единице, т.е. U = 20л- U ) О, то ключ опорного напряжения 1 (11) ос25 ется на запоминающем конденсаторе 7 и устройство сравнения 4 определяет старший разряд кода.Во втором такте

40 входной ключ 2 отключается,а ключ 5 подает одну обкладку запоминающего конденсатора 7 к неинвертирующему вхоляет следующий разряд кода. Далее, в следуюцих тактах процесс повторяется и на выходе преобразователя формируется код, пропорциональный входному наройства сравнения и с одним из входов первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с инвертирующим входом усилителя и с выходом входно- денсатор к выходу усилителя 3. Ключ го ключа, вход которого соединен с опорного напряжения 1 и дополнительисточником входного сигнала, выходы ный ключ опорного напряжения 11 рапервого и второго ключей соединены с ботают следующим образом. Если один

5. одной иэ обкладок соответственно пер- из запоминающих конденсаторов 7 или вого и второго запоминаюцих конденса- 8 подключен к выходу усилителя 3, т.е. торов, первый ключ опорного напряжения, работает в режиме запоминания, то соодин иэ входов которого соединен с ши- ответствующий ему ключ опорного напря1.>й нулевого потенциала, другой входс первым источником опорного напряжения, при этом другой вход устройства сравнения соединен со вторым источником опорного напряжения, а инвертируюций вход усилителя соединен с пер- 15 вым резистором, подключенным к третье- если состояние выхода устройства сравму источнику опорного напряжения и со нения 4 в предыдущем такте равно ловторым резистором, подключенным к выходу усилителя, введен второй ключ опорного напряжения, при этом выходы ;>О тается подключенным к шине нулевого ключей опорного напряжения соединены потенциала и на неинвертирующий вход с другой обкладкой соответственно пер-, усилителя подается напряжение U вого и второго запоминающих конденса- = 20 „ — 0>, и если состояние выхода торов, один из. входов второго ключа устройства сравнения 4 в предыдущем опорного напряжения соединен с шиной такте равно нулю т.е. 0 = 20 — 0 (0 ь» з нулевого потенциала, другой вход — с то ключ опорного напряжения 1 (11) первым источником опорного напряжения соединяет обкладку запоминающего кона первый резистор подключен к третье- денсатора 7 (8) с выходом первого му источнику опорного напряжения. внешнего источника опорного напряжеНа чертеже представлена функцио- ния 0< = U,,при этом на запоминающем нальная схема предлагаемого аналого- ЗО конденсаторе 7 (8) устанавливается цифрового преобразователя. разность потенциалов Ц> =0-0 =20 „-01

4 Вл

Он содержит ключ опорного напряже- 0 =20 „,которая подается на неинверния 1, входной ключ 2, усилитель 3, тирующий вход усилителя 3. устройство сравнения 4, ключи 5 и 6, запоминаюцие конденсаторы 7 и 8, ре- 35 Таким образом в первом такте напряэисторы 9 и 10 и дополнительный ключ жения U с выхода усилителя 3 запомина опорного напряжения 11.

Аналого-цифровой преобразователь работает следуюцим образом.

В первом такте входной ключ 2 замыкается, соединяя неинвертирующий вход усилителя 3 с внешним источником входного сигнала U „. Так как к ду усилителя З.Ключ опорного напряжеклемме резистора 9 постоянно подсо-, ния 1 в зависимости от кода старшего едннен третий источник опорного на- . разряда подключает другую обкладку пряжения 0, то на выходе усилите- 45 запоминающего конденсатора 7 к шине ля 3 устанавливается напряжение первого источника опорного напряжения

0 2Uö -U, которое сравнивается íà U< (если код был равен нулю) или осустройстве сравнения с напряжением танется подключенным к шине нулевого второго источника опорного напряже- потенциала (если код равен единице). ния U>, которое при данном алгорит- 50 Ключ 6 подключает одну обкладку заме работы устройства равно напряже- поминающего конденсатора 8 к выхоцу нию на шине нулевого потенциала, т.е. усилителя З,а дополнительный ключ

0 = О. Таким образом, еЬли напряже- опорного напря>кения 11 подключает нйе U ) О, т.е. входное напряжение другую обкладку к шине нулевого по0 „ больше половины напряжения тре- 55:тенциала. Напряжение на запоминающем тьего опорного источника 01, то на конденсаторе 7 удваивается на усиливходе преобразователя воэнйкает сигтеле 3 и из него вычитается напряже йал, соответствующий логической еди- ние с третьего источника опорного нице. Если U < О, то возникает сиг- напряжения U . Эта разность занал, соответствующий логическому ну- О поминается на запоминающем конденсатолю. Таким образом в первом такте оп- ре 8 и устройство сравнения 4 опредеределяется старший разряд выходного кода. Ключи 5 и 6 работают в противофазе, т.е. если один иэ них подключает соответствующий запоминаю65

Ьк 1

ЦИИИПИ . Заказ 4262/49 Тираж 995 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 пряжению Uex в масштабе опорного напряжения U (U„).Åñëè н качестве опор-. ного напряжения 0 (0„ ) подать второе входное напря>кение U то код на выход( де преобразователя пропорционален отношению напряжений 5

N = К. А где К вЂ” коэффицйейт пропорциональности.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий усилитель, выход которого соединен с одним из входов устройства сравнения и с одним из входов первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с неинвертирующим входом усилителя и с выходом входного ключа, вход которого соединен с источником входного сигнала, выходы пер- ?0 вого и второго ключей соединены с одной из обкладок соответственно первого и второго запоминающих конденсаторов, первый ключ опорного напряжения, один из входов которого соединен 25 с шиной нулевого потенциала, другой вход — с первым источником опорного напряжения, при этом другой вход устройства сравнения соединен со вторым источником опорного напряжения, а инвертирующий вход усилителя соединен с первым резистором, подключенным к третьему источнику опорного напряжения и со вторым резистором, подключенным к выходу усилителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в него введен второй ключ опорного напряжения, при этом выходы ключей опорного напряжения соединены с другой обкладкой соответственно первого и второго запоминающих конденсаторов, один из входов второго ключа опорного напряжения соединен с шиной нулевого потенциала, другой вход — с первым источником опорного напряжения, а первый резистор подключен к третьему источнику опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 474930, кл. Н 03 К 13/02, Об.10.72.

2. Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы.

М., "Высшая школа", 1973, с. 202.