Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Севвтсиих

Сециапистичвсиих рвсяттбяик

<щ890552

{61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 270779 (21) 2808005/18-21 с присоединением заявки М— (23) П риорнтет— (5t)M. Кл.

Н 03 К 13/02

9еуаарстювай кевктвт.

CCCP ае Эвам кзебрвтвхкй в атхрыткй (5З) УДК 661 ° 325. (088. 8) Опубликовано 15.1 281 . Бюллетень ¹ <

Лата опубликования описания 15 12,81

A. B. Голубенко,В. А. 3aвадский, Ю. П. Заика и К. Г. Самофалов (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (7I ) Заявитель (54) АНАЛОГО" ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к информацн онно"измерительной и вычислительной технике, а точнее к кодирующим преоб" разователям, и. может быть использовано при проектировании преобразователей формы информации - аналого-цифровых

{АЦП) и цифро-аналоговых (ЦАП).

Известны АЦП, обеспечивающие преобразовайие форье информации при исльзовании пилообразной развертки

1) .. ф

Недостатком. известных устройств является сложность конструктивного решения, обусловленная тем, что они содержат генератор пилообразного напряжения, формирующий линейно изменяющееся напряжение. Такие генераторы обычно выполняются на основе дискретных полупроводниковых элементов и к ним предьявляются жесткие требования в отноаении линеиности характеристик, стам

6 бильности параметров.

Наиболее близким к предлагаемому является АЦП,, содержащий входную ши2 ну„ пересчетное устройство и частично поляризованную сегнетоэлектрическукт. пластину с размещенными в ней входная, эталонным, выходным и .общим электрода ми. Преобразование входной аналоговой величины в цифровой код производится посредством сравнения сигналов, наводимых механическими волнами, которые возбуждаются входным и эталонным сигналами под соответствующими электродами, на выходном электроде (электроде сравнения). Нуль-орган выявляет равенство или неравенство входной и эталонной величин и выдает команду изменения кода эталона в пересчетной схеме. Эталонные электроды формируют новую эталонную волну I 2(.

Однако такой преобразователь со" держит сложную пересчетнуа схему с из меняющимся алгоритмом работы, а также обратную-связь в виде цепи: сегнетоэлектрическая пластина - нуль-органпересчетная схема - сегнетоэлектриче89055 ская пластина, которая усложняет конструкцию АЦП.

Цель изобретения — упрощение АЦП.

Поставленная цель достигается тем, что в АЦП, содержащем входную шину, частично поляризованную сегнетоэлектрическую пластину с размещенными входным электродом и блоком входных электродов на одной ее стороне, и общим электродом на другой ее стороне, подключенным 10 к общей шине, и пересчетное устройство, пок выходных электродов выполнен в виде двух групп параллельных выходному

h электроду равномерно, размещенных участков металлизации, причем входные электроды первой группы выполнены одинаковой длины, соединенные между собой и подключены к шине эталонного сигнала, входные электроды второй группы расположены поочередно в поряд- р0 ке возрастания их длин, соединены между собой и подключены ко входной шине, а выходной электрод подключен ко входу пересчет но го устрой ства.

На чертеже схематически показана 2з конструкция АЦП.

Основой конструкции является пластина t из сегнетоэлектрического материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами в поляризованном состоянии. На одну из сторон пластины 1 нанесен выходной электрод 2, подключенный к пересчетному устройству 3. На ту же сторону пластины t параллельно выход.ному электроду 2 нанесены две группы входных электродов. Длины электродов первой группы входных электродов 4 одинаковы, а электроды второй группы

5 расположены в порядке возрастания длин. Расстояния между соседними электродами одной группы одинаковы и равны длине волны возбуждения сегнетоэлектрического материала пластины 4.

Одна из групп входных электродов (в данном случае, группа 5) подключена к шине входного сигнала 6. Вторая группа входных электродов 4 подключена к шине эталонного сигнала 7. На другую сторону пластины 1. нанесен общий электрод 8.

Преобразование аналоговой величины в цифровой код при помощи предлагаемого устройства происходит следующим образом, Импульс входного возбуждения пода-,и ется на одну из групп входных электродов 4 или 5, на вторую из этих же групп электродов одновременно с им2 4 пульсом входного возбуждения подается импульс эталонного возбуждения. В силу обратного пьезоэффекта, каждая из возбужденных секций двух групп входI ных электродов генерирует бегущую механическую волну,.которая по достижении выходного электрода 2, в силу прямого пьезоэффекта, генерирует на нем выходной заряд, пропорциональный длине возбужденного участка электрода возбуждения 4(5). Ввиду того, что поляризация сегнетоэлектрика под группами входных электродов 4 и 5 имеет езаимопротивоположную направленность, то и наведенный выходной заряд (ток) пропорционален алгебраической сумме входного и эталонного сигналов, так как они возбуждаются синхронно. Сигналы с выходного электрода 2 поступапают на пересчетное устройство 3, представляющее собой обычный счетчик импульсов, который считает до тех пор, пока эталонный уровень не сравняется со входным сигналом. Тогда на выходном электроде 2 сигнал станет равным нулю. Цифровой код, соответствующий входному аналоговому сигналу снимается с выходов устройства 3.

Эффективность предлагаемого АЦП проявляется при использовании его в цифро-аналоговых и аналого-цифровых вычислительных устройствах, где требуется уменьшение физического объема, количества применяемого оборудования и повышения точности преобразования.

Благодаря применению преобразователей на основе сегнетоэлектрической керамики возможно значительное уменьшеwe их габаритов, увеличение надежности и снижение стоимости. формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий входную шину, частично поляризованную сегнетоэлектрическую пластину с размещенными выходным электродом и блоком входных электродов на одной ее стороне, и общим электродом на другой ее стороне, подключенным к общей шине, и пересчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью его упрощения, блок выход. ных электродов выполнен в виде двух групп параллел ь ных выходному эле кт роду равномерно размещенных участков металлизации, причем входные электроды первой группы выполнены одинаковой длины, соединены между собой и подключены к шине эталонного сигнала, 890552 входные электроды второ группы расположены поочередно в порядке возрастания их длин, соединены между собой и подключены ко входной шине, а выходной электрод подключен ко входу пересчетного устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Полупроводниковые кодирующие и декодирующие преобразователи. Под ред. Смолова 8. Б. М-Л,, "Энергия", 1967, с. 134.

2. Авторское свидетельство CCCP по заявке М 2801102/21 кл. Н 03 К 13/02, 23.07.79 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 11024/86 Тираж 991 Подписное

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