Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()834894 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 617833 (22) Заявлено17.07.79 (21) 279622 l/l8-2 l (51) M.. Кд.

Н 03 К l3/08 с присоединением заявки,%

Ржударственимй кемнтет

СССР ао делам нзебретеннй н открытий (23) Приоритет

Онубликоваио 30.05.8 L. Бюллетень ¹ 20 (53) УДК 68l.

° 325(088.8) Дата опубликования описания 03.06.8 1 (72) Авторы изобретения

Н. В. Нечаев, В, И. Проценко и В. А. Федф тов.— ! и ;т"

1 (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых сигналов в цифровые коды. . По основному авт. св. № 617833 известен аналого-цифровой преобразователь

5 (АЦП), содержащий компараторы, подключенные поочередно прямыми и инверс ными входами к источнику входных сигналов и другями входами» к источнику опорных напряжений соответственно, а выходами - к блоку определения знака производной, и через резистор - к входу счетчика импульсов. Формируемый в процессе преобразования код зависит от количества пересеченных опорных уров ней аналоговым сигналом. Каждое такое пересечение переключает соответствующий компаратор в противоположное состояние. Переключение фиксируется счет20 чиком, на выходе которого формируется двоичный цкрровой код

Недостатком данного преобразователя является неоднозначность преобразования аналоговых сигналов в начальный момент времени (в момент включения преобразователя), т.е. АЦП однозначно оцифровывает только такие сигналы, напри жение которых начинает изменяться от нуля.

Цель изобретения — устранение неоднозначности формирования кода в начальный момент времени.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь введены блок анализа состояний компараторов и вентиль, первый вход которого соединен с общей точкой резисторов, а выход - со счетным входом счетчика и первым выходом блока анализа состояний компараторов, второй выход которого соединен со вторым входом вентиля, а входы — с выходами компараторов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.

АЦП содержит источник 1 входных сигналов, источник 2 опорных напряжений, компараторы 3, выполненные на осЗО

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь по авт. св. М 617833, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью устранения неоднозначности формирования кода в начальный момент времени, в него введены блок анализа состояний компараторов и вентиль, первый вход которого соединен с общеЯ точкой резисторов, а выход — со счетным входом счетчика и перЪым вьиюдом блока анализа состояний компараторов, второй выход которого соединен со вторым входом вентиля, а выходы - с выходами компараторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 63.7833, кл. н ОЗ- К 3.3/08, 1977 (прототип) .

3 83489 иове операционных усилителей, резисторы 4, счетчик 5 импульсов, блок 6 onpepeIIeHmt s8GK8 производной, блок 7 ана лиза состояний компараторов и вентиль 8.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение аналогового сигнала, подаваемого с выхода источника 1 на неинвертирующие входы четных и инвертирующие входы нечетных компараторов3, ip сравнивается с опорными напряжениями источника 2, вследствие чего определенное количество компараторов обладает одним знаком выходного напряжения, а остальные противоположныме 15

Выходной сигнал может принимать только два значения, чередующихся по

1 мере изменения полярности разности аналогового и опорного сигналов. Выходные, напряжения компаратопов через резисторы 4, подключенные к выходу каждого из них, суммируются в средней точке.

Этот суммарный сигнал подается на вход счетчика 5, который считает любое изменение сигнала на его входе. Сигнал . 25 может принимать только два значения, чередующихся по мере изменения напряжения аналоговых сигналов. Так, при четном количестве компараторов число выходных напряжений одного знака либо равно числу напряжений другого знака, либо отличается от него на две единицы, а при нечетном количестве — отличается на единицу. Компараторы сравнивают напряжение аналогового сигнала с опор- Ç5 ными уровнями и в момент их равенства меняют полярность выходного напряжения. При пересечении аналоговым сигналом первого опорного уровня соответствующий компаратор меняет полярность 4О выходного напряжения на противоположную.

B этом случае два компаратора создают разбаланс на входе реверсивного счетчика 5, соответствующего подаче ненулевого потенциала. Срабатывание очеред- 45 ного компаратора восстанавливает нулевое напряжение на его входе. Таким

:образом, на общем входе резисторов. вырабатывается импульсный сигнал, причем количество импульсов равно коль - 50

4 ф честву пересеченных опорных уровней.

Увеличение и уменьшение аналогового сигнала учитывается блоком 6, который переключает реверсивный счетчик 5 соответственно в режим сложения или вычитания. Если же в момент включения

АЦП уровень входного сигнала превышает уровень опорного напряжения 4 -го компаратора, (— 2,..., и, где и -количество компараторов), то блок 7 анализа состояний компараторов закрывает вентиль

8 и -дает разрешение для прохождения иа счетчик 5 количеств счетных импульсов, соответствующих числ/ компараторов, опорные уровни которых превышены входным сигналом. Как только сформируется код, соответствующий уровню входного напряжения, поступление импульсов на счетчик. прекращается, блок 7 открывает вентиль 8 и АЦП начинает работать как описано выше.

Предлагаемое устройство позволяет устранить неоднозначность формирования кода в начальный момент времени и оцифровывать аналоговые сигналы без начальных ограничений на этот сигнал, уменьшает стоимость и трудоемкость эксплуатации устройств, включающихАЦП.

Составитель В. Солодова

Редактор Т. Мермелштейн Техред Е.Гавринешко Корректор: М. Шароши

Заказ 43. 17/85 Тираж 988 Подтщсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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