Быстродействующий аналого-цифровой преобразователь

Быстродействующий аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Социалистические

Республик

<ц 875618 (5l)NL. Кл.

H 03 К 13/09(6| ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25,02,80(2{) 2905344/18»21 с присоединением заявки М

{23) Приоритет

Государственный комитет во делам изобретений и открытий

Опубликовано23,10.81. Бюллетень ме 39 (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 25.10.81

Г. В. Глебович, В. В. Крылов, С, Я. Корсак

{72) Авторы изобретения

Горьковский политехнический институт им. А

{7!) Заявитель

%P. J,, -,lg (54) БЪ|СТРОДЕЙСТВУЮШИЙ АНАЛОГО - БИфРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, /

Изобретение относится к устройствам для преобразования аналогового сигнала в цифровой двоичный параллельный код и может использоваться в различных системах обработки .широкополосных сигна» лов.

Известен аналого - цифровой преоб». разователь (АЦП) с элементами Пжо-зефсона, работающий по принципу после« довательного приближения и содержащий .то ряд последовательно включенных элемен-тов Джозефсона и блок управления 51) .

Недостатки известного устройстванизкая надежность и малое быстродейсч вие которое определяется срабатываниЭ т5 ем т| последовательно включенных эле ментов Джозефсона, где Q - число раз рядов АБП.

Известен аналого - цифровой преобразователь, содержащий набор квантовых сверхпроводящих интерферометроя, первые выводы которых подключены к ис» точнику постоянного тока, а вторые - к общей шине, матрицу весовых резисторов, каждый из которых подсоединен одним концом к источнику входного сигнала, а другим через проводник, пропущенный через кольцо интерферометра, - к общей шине | 2) .

Недостатки .известного устройстваналичие матрицы . высокочастотньпс весовых резисторов и низкая технологич ность изготовления устройства.

Белью изобретения является упрощение конструкции, повышение точности преобразования и технологичности изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в быстродействующем аналого - цифровом преобразователе, содержащем на» бор квантовых сверхнроводящях интерферометров, первые выводы которых под-, 1 ключены к выходу источника постоянного тока, а вторые - к обшей шине, и проводник, первый конец которого подклю чен к общей шине, плошади колец квантовых сверхпроводящих интерферометров обратно пропорциональны весу разряда, и через них пропущен проводник, второй

875618 4 соответствует логической. единице, низкий - нулю. конец которого соединен со входной шиной.

На ф,иг. 1 приведена блок - схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 зависимость критического тока от напря женности магнитного поля, на фиг. 3эпюры выходных напряжений и критических токов, Устройство состоит из источника постоянного тока 1 и блока сверхпроводящих 1о квантовых интерферометров 2. Первый выход каждого интерферометоа соединен 1 с источником постоянного тока 1, второй» с общей шиной, Шина источника входного сигнала проходит через кольца всех интерфероме тров.

Квантовый интерферометр представляет собой сверхлроводящее кольцо с двумя диаметральными отводами P и Ц.

Значение тока через кольцо, при котором возникает падение напряжения между точками отводов P и Q, называют критичес ким током интерферометра I<>. Если перпендикулярно плоскости интерферометра приложить магнитное поле, напряженностью 25

Н, то значение критического тока меняется согласно фиг. 2, где ф флюксон, фб-, абсолютная магнитная проницае- . мость, А - площадь, ограниченная плоскостью кольца интерферометра. зо

Как видно из фиг. 2, период зависи мости критического тока от напряженности магнитного поля зависит от плошади кольца A. Этот эффект и используется в предлагаемом изобретении.

Если плошадь кольца интерферометра, соответствующего старшему разряду равна А, а И -" го - А ° 2, то устройство

t1 осуществляет преобразование аналогового входного сигнала в параллельный дво- 4о ичный код.

Плошадь кольца интерферометра следующего разряда в 2 раза меньше, что соответствует в 2 раза большему периоду зависимости Х р (Н) (фиг. Зб), поэтому выходное напряжение 0 переходит из 0 в 1 в 2 раза реже, аналогично ироисходит и в последующих разрядах.

Таким образом, входной сигнал представлен в виде параллельного двоичного кода. Переключение интерферометра из сверхпроводящего состояния в обычное и обратно длится единицы пикосекунд.

Предлагаемое устройство может использоваться для кодирования широкополосных сигналов. при вводе их в ЭВМ, обладая широким динамическим диапазоном, простотой и технологичностью, Преобразование аналогового сигнала возможно не только в двоичный параллельный код, но и в любой другой код, в том числе и помекоустойчивый код типа кода

Грея.

Предлагаемая конструкция позволяет производить аналого - цифровое преобраэование с частотой порядка 50 ГГц и иметь чувствительность около 1 мкВ/бит, обеспечивая цифровое представление ин- формации в виде К - разрядного параллельного двоичного кода, Вместе с тем, разный диаметр колец позволяет получать пе« риодические нелинейности с разным периодом, благодаря чему отпадает необходимость в матрице весовых резисторов, что существенно упрощает конструкцию и повышает технологичность изготовления и точность преобразования.

Предлагаемое устройство работает . следующим образом, Входной сигнал создает некоторое поле Н (фиг. З), если это поле таково, что соответствующий ему критический ток меньше тока 1 (фиг, За-в), то на интер» ферометре есть падение напряжения, если больше - напряжение отсутствует. На фиг. З,показаны эпюры выходных напря- 5о маний для входного сигнала, меняющегося по линейному закону.

Фиг, 3а показывает зависимость критического тока 1êð от напряжений магнитного цоля, соответствуюшую интерферо- и метру младшего. разряда, а фиг. Зг » «выходное напряжение этого разряда. ВысоаС уровень напряжения 0< на фиг. Зг - е

Формула изобретения

Быстродействующий аналого - цифровой преобразователь, содержащий набор квантовых сверхпроводящих интерферометров, пе юые выводы которых подключены к выходу источника постоянного тока, а вторые — к общей шине, и проводник, первый конец которого подключен к обшей шине, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью упрощения zoscTрукции, повышения точности преобразования и технологичности изготовления, площади колец квантовых сверхпроводящих интерферометров обратно пропорциональны весу разряда, и через них пропущен проводник, второй конец. которого соединен со входной шиной, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8756 18

1. Патент C1OA % 3949395, кл. 340-347, А.Я, 1977.

2, Авторское свидетелйтво СССР по заявке % 2688574/18-21„

5 кл. Н 03 К 13/09, 1978, P 7Q(g 18

Фиа 3

Составитеж В. Солодова

Техред М.Рейвес Корректор Н. Стец

Редактор Р, Бицика

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9385/86 Тираж 99 1 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., д, 4/5