Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУ

Союз Советския

Социалистических

Ресвублик

<п>809559 (61) Дополнительное к авт. саид-ву 9 600729 (22) Заявлено 0504.79 (2т) 2746360/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 280281. бюллетень Но 8

Дата опубликования описания ."8.0281 (53)М. Кл.

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеииЯ я открытиЯ (Я) УДК 681 325 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. Г. Коноплев

Таганрогский радиотехнический институт им. ВИД. Щущмыкова (71) Заявитель (54 ) АНАЛОГΠ— ЦИФРОВОП ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к радиоI . электронике, а. именно, к мнкроэлект ронным преобразователям аналог-код и может быть использовано в вычислительной и измерительной технике.

fIo основному авт. св. М 600729 известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник опорного тока, соединенный с компаратора- 1„ ми, входной многоколлекторный транзистор и многоколлекторный транзис тор в цепи опорного тока, а компараторы выполнены на триггерах.с непосредственными связями, причем эмиттер входного многоколлекторного траи- 1> зистора соединен с клеммой источника входного аналогового сигнала, каждый из коллекторов этого транзистора соединен с базой первого транзистора триггера с непосредственными связями соответствующего разряда преобразователя, с базой второго транзистора триггера с непосредственными связями каждого разряда соединены соответ ствующие коллекторы многоколлекториого транзистора в цепи опорного тока, эмиттер которого соединен с клеммой источника опорного тока, à базы обоих многоколлекторных транзисторов и эмиттеры транзисторов триггеров с не- зо посредственными связями соединены с общей шиной (1) .

Недостатком преобразователя является невысокая точность преобразования за счет погрешности преобразования, определяемой гнстерезисом, который связан с ответвлением части тока аналогичного сигнала в насыщенный транзистор компаратора.

Гистерезис увеличивается с ростом величины нормального коэффициента передачи тока транзистора компаратора. Кроме того, информация из известного преобразователя выводится в нормальном единичном коде, что усложняет использование преобразователя, так как преобразования в двоичный код требуется достаточно сложное устройство.

Цель изобретения — повышение точности преобразования и упрощение использования преобразователя.

Поставленная цель достигается тем что в аналого-цифровом преобразователе по авт. св. Р 600729 триггеры с непосредственными связями; выполнены из трехколлекторных транзисторах, при этом первый коллектор каждого трехколлекторного транзистора соединен с базой этого транзистора, вто809559

Формула изобретения рой коллектор первого трехколлекторного транзистора каждого разряда преобразователя соединен с соответствующей выходной шиной, а второй коллектор второго трехколлекторного транзистора старшего разряда преобразователя соединен с базой второго трехколлекторного транзистора младшего разряда. При срабатывании компаратора старшего разряда происходит выключение компаратора младшего разряда, что обеспечивает преобразование нормального в позиционный единичный .код и упрощение применения преобра-: зователя.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема аналогоцифрового преобразователя.

Аналого-цифровой преобразователь состоит из входного многоколлекторного транзистора 1, эмиттер которого соединен с шиной 2 источника аналого- 20 вого сигнала, а триггеров с непосредственными связями для m-разрядного преобразователя, используемых в качестве компараторов, на транзисторах

3 и 4, опорного транзистора 5, эмиттер которого соединен с шиной б источника опорного тока. Выходной сигнал в цифровом коде снимается с выходных шин 7, Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входного тока аналогового сигнала транзисторы 3 триггеров насыщены, так как в их базы задается ток от транзистора 5, в эмиттер которого задается опорный ток.

Поэтому при нулевом сигнале на входе преобразователя на его выходах получаем код 0 ... О.

При подаче тока аналогового сигнала в эмиттер транзистора 1 через его 40 коллекторы к базам транзисторов 4 триггеров подаются одинаковые токи, величина которых пропорциональна входному току. При сравнении оков баз транзисторов триггера и превыше- 4 нии тока базы, например транзистора

3, током базы транзистора 4 происходит переключение триггера, в результате чего транзистор 3 выключается, а транзистор 4 включается. На выходе © рассматриваемого триггера — компаратора можно фиксировать состояние ло гической "единицы" (выходной коллектор выключенного транзистора 3 не проводит ток).

При уьпзньшении входного тока аналогового сигнала рассматриваемый триггер переходит в исходное состояwe, когда транзистор 3 насыщен, а транзистор 4 включен. Применение в ф© транзисторах триггера дополнительных коллекторов, соединенных с базами, позволяет обеспечить степень насыщения транзисторов три1 гера S g 1, что устраняет гистерезис компаратора, Транзистор 1 выполняется с одинаковыми коэффициентами передачи тока ко всем коллекторам (см. чертеж), и, следовательно, в базы транзисторов 4 триггеров задаются равные токи, величина которых пропорциональна входному току.

Транзистор 5 выполнен так, что в транзисторы 4 триггеров задается опорный ток различной величины для триггеров разных разрядов преобразователя. Поэтому при увеличении входного сигнала происходит последовательное сравнение и переключение компараторов от младшего разряда с меньшим опорным током до старшего разряда. с большим опорным током. При срабатывании какого-либо компаратора преобразователя триггер предыдущего (младшего) разряда возвращается в исходное состояние благодаря введенной обратной связи, реализованной подключением одного из коллекторов транзистора 4 к базе транзистора 4 предыдущего триггера.

Таким образом, при увеличении входного тока на выходе преобразователя получены последовательно коды

00 ...... 00

00 ...,... 01

00 ...... 10

01 ...... 00

10 ...... 00

Следовательно, на выходе преобразователя реализуется позиционный единичный код, который удобно испольэовать для адресации в постоянном запоминающем устройстве, где могут быть записаяы любые необходимые коды, в том числе двоичный код.

Предлагаемое устройство поэволяет повысить точность преобразования и упростить применение преобразователя, Использование предлагаемого устройства может обеспечить разработку однокристальных БИС быстродействующих аналого-цифровых преобразователей на

4-8 двоичных разрядов на основе простой технологии микросхем интегральной инжекционной логики со следующим набором блоков, реализуемых в кристалле БИС: предлагаемый аналого-цифровой преобразователь, преобразователь входное напряжение-ток, источник опорного тока, постоянное запоминающее устройство, регистр памяти, выходные усилители.

Аналого-цифровой преобразователь по авт. св. 9 600729, о т л и ч аю шийся тем, чтб, с целью повышения точности преобраэовачия и упрощения использования преобразователя, триггеры с непосредственными связями выполнены на трехколлекторных тран809559

Составитель В. Солодова

Редактор С. Иевченко Техред И.ковалева Корректор H. Грнгорук

Заказ 458/78

Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Е-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зисторах, при этом первый коллектор каждого трехколлекторного транзистора соединен с базой этого транзистора, второй коллектор первого трехкол лекторного транзистора каждого разряда преобразователя, соединен с соответствующей выходной шиной, а второй коллектор второго трехколлекторного транзистора старшего разряда преобразователя соединен с базой вто,рого трехколлекторного транзистора младшего разряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР

Р 600729, кл. Н 03 К 13/20, 1976 (прототип).