Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >9498О7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.79 (21) 2705590/18-21 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Н 03 К 13/20

Гесударетвекнмй кемитет (23) Приоритет—

Опубликовано 07.08.82. Бюллетень №29

Дата опубликования описания 17.08.82 по делам нзобрктеннй и юткрмтий (53) УДК 681.325 (088.8) (72 Авторы изобретения

А. С. Очков, В. А. Яночкин и В. А. (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЛ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электронной измерительной технике и используется при разработке цифровых вольтметров, тестеров контроля параметров цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей и других изделий электронной техники.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый операционный усилйтель с емкостной отрицательной обратной связью, выход которого подключен к первому входу компаратора, и выполненный на четырех параллельно-перекрестных ключах коммутатор аналоговых сигналов, выходы которого соединены через резисторы с инвентирующими входамн первого и второго операционных усилителей, а также блок управления, вход которого соединен с выходом компаратора, а первый и второй выходы — соответственно с отсчетным устройством и коммутатором аналоговых сигналов. Второй операционный усилитель охвачен резистив ной отрицательной обратной связью (усилитель — инвертор) и выход

его через резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, а второй вход компаратора соединен с общей шиной (1) .

Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования.

Известен также аналого-цифровой преобразователь, представляющий собой двухканальный АЦП с дифференциальными входами, двумя интеграторами и трехходовым пороговым устройством, состоящим из двух пороговых устройств, первые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго интеграторов, а вторые объединены и подключены к источнику порогового уровня (2).

Недостатком данного устройства также является низкая точность преобразования.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в известный аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый коммутатор, первый и второй входы которого соединены с первой и второй входными шинами соответственно, третий вход — с первым выходом блока управления, а первый и второй выходы — соответственно с входами первого и второго интеграторов, выходы которых соединены с первым и вторым входами

949807 компаратора, выход которого соединен с входом блока управления, второй выход которого соединен с входом отсчетного устройства, введен аналогичный первому второй коммутатор, первый и второй входы которого соединены с первой и второй шиной опорного сигнала соответственно, третий вход — с третьим выходом блока управления, а первый и второй выходы — соответственно с входами первого и второго интеграторов. 1D

На чертеже представлена блок-схема преобразователя.

Аналого-цифровой преобразователь содержит первый интегратор 1, компаратор 2, и выполненный на четырех параллельно-перекрестных ключах, первый коммутатор 3 15 аналоговых сигналов, второй интегратор 4, блок 5 управления, отсчетное устройство 6, второй коммутатор 7 аналоговых сигналов.

Преобразователь работает следующим образом.

На входы первого коммутатора 3 аналоговых сигналов подается входной аналоговый сигнал Ug, и на входы второго коммутатора 7 аналоговых сигналов — опорный сигнал Е. При замыкании параллель- 25 ных ключей первого коммутатора 3 аналоговых сигналов по команде блока 5 управления входной сигнал без инвертирования подается на входы интеграторов 1 и 4 интегрируется одновременно в течение калиброванного временного интервала, форми30 руемого отсчетным устройством 6. При этом электрические заряды, накапливаемые на конденсаторах С интеграторов 1 и 4, имеют противоположные полярности.

При преобразовании входного сигнала в код после интегрирования на входы интеграторов 1 и 4 путем замыкания параллельных или перекрестных (в зависимости от полярности входного сигнала) ключей второго коммутатора 7 аналоговых сигналов подается опорный сигнал Е, так чтобы ин- 40 теграторы 1 и 4 могли разрядиться до исходного состояния. Момент окончания разряда фиксируется компаратором 2, подающим сигнал на блок 5 управления, размыкающий ключи второго коммутатора 7 аналоговых 4 сигналов. В течение времени разряда по команде блока 5 управления производится отсчет результата измерения отсчетным устройством 6.

При измерении разности или суммы входных сигналов до разряда интеграторов 1 и 4 опорным сигналом E производится интегрирование второго входного сигнала в течение временного интервала, равного интервалу первого интегрирОвания. При этом для получения суммы снова замыкаются параллельные ключи первого коммутатора 3 аналоговых сигналов, а для получения разности — его перекрестные ключи, обеспечивая инвертирование входного сигнала, необходимое для вычитания. Затем производится разряд интеграторов 1 и 4 опорным сигналом E до исходного состояния с одновременным отсчетом импульсов отсчетным устройством 6, как уже было описано.

Точность преобразования не зависит от точности и стабильности интегрирующих резисторов К, поскольку компаратор 2 реагирует только на разность напряжений интеграторов 1 и 4, а не на их абсолютные значения, при этом важен только суммарный заряд интеграторов, который зависит от Ug и сумм резисторов R, но не зависит от отношения этих резисторов. Поскольку резисторы R участвуют и в разряде интеграторов, погрешность их суммы компенсируется, вследствие чего преобразование производится с более высокой точностью.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый коммутатор, первый и второй входы которого соединены с первой и второй входными шинами соответственно, третий вход — с первым выходом блока управления, а первый и второй выходы — соответственно с входами первого и второго интеграторов, выходы которых соединены с первым и вторым входами компаратора, выход которого соединен с входом блока управления, второй выход которого соединен с входом отсчетного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен аналогичный первому второй коммутатор, первый и второй входы которого соединены с первой и второй шинами опорного сигнала соответственно, третий вход — с третьим выходом блока управления, а первый и второй выходы — соответственно с входом первого и второго интеграторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Приборы и техника эксперимента», 1978, № 2, с. 83 — 85.

2. Авторское свидетельство СССР № 641462, кл. Н 03 К 13/20, 1976 (прототип) .

949807

Составитель А. Кузнецов

Редактор Л. Горбунова Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 5495/47 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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