Аналого-цифровой преобразователь

243 28I

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27ЛЧ.1967 (№ 1155683/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05. V.1969. Бюллетень № 16

Да1а опубликования описания 24.IX.1969

Кл. 42m, 3/00

МПК G 061

УДК 681.325(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий пои Совете Министров

СССР

Авторы изобертения Е. Ф. Бальцер, Б. Г. Вальский, В. В. Островерхов и Б. О. Приходовский

Заявитель

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретеиие относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при проектировании аналого-цифровых преобразователей с двоично-десятичным кодированием двухполярных входных сигналов.

В известных схемах двухполярных анологоцифровых преобразователей результат преобразования входных сигналов снимается либо в прямом, либо в обратном коде в зависимости от полярности входного сигнала, и для этого применяется двоичный или самодополняющийся двоично-десятичный код.

При работе аналого-(цифрового преобразователя в комплексе с электронной вычислительной машиной наиболее удобным .является кодирование непрерывного сигнала в двоичном или двоично-десятичном коде с весами

8 — 4 — 2 I ..Последний является несамодополняющимся кодом, поэтому применение его в двухполярных аналого-цифровых преобразователях поразрядного уравновешивания значительно усложняет схему преобразователя.

Цель изобретения — построение двухполярного аналого-цифрового преобразователя с кодированием выходных сигналов в коде с весами 8 4 2 — 1 без использования сложных схем перевода кода.

Сущность изобретения заключается в том, что измеряемое напряжение одной полярности (например, отрицательной) отрабатывается в коде с весами 8 — 4 — 2 — 1 при использовании сетки с весами 2 4 2=1, а для преобразования измеряемого напряжения другой, полярности (положительной), отрабатываемого в коде с весами 2 4 2 — 1, обеспечивается перевод кода с весами 2 4 2 — 1 в код с весами

8 — 4 — 2 — 1 с небольшим количеством элементов.

Для этого в каждой, декаде один выход

10 триггера старшего разряда декады соединен со входом схемы совпадения, другой вход которой подключен к триггеру полярности; выход схемы совпадения соединен со входами собирательных схем, через вторые входы кото15 рых выходы триггеров разрядов, следующих за старшим, кроме млад(шего, соединены со входами цепей управления соответствующих ключей в дискретном делителе; кроме того, выходы этих триггеров разрядов соединены с

20 блоком считывания через схемы совпадения, другие входы которых подключены ко второму выходу триггера старейшего разряда декады; второй выход триггвра полярности соединен со схемой совпадения, другой вход которой

25 подключен к блоку управления, а выход соединен со счетным входом триггеров разрядов всех декад.

На чертеже изображена схема одной декады предлагаемого аналого-цифрового преоб30 разователя, состоящей из дискретного делите243281

60 ля 1 с измерительными ключами 2 — 5, источника образцового напряжения 6, схем совпадения 7, 8, 9, собирательных схем 10, 11, блока считывания 12, цифрового регистра 18 с разрядными триггерами 14 — 17 и схемами совпадения 18 — 22, блока управления 28, схемы совпадения 24, триггера полярности 25, распределителя 26, блока управления полярностью 27 с ключами 28, 29; сравнивающего устройства 80, схемы совпадения 81.

Рассмотрим работу одной старшей декады преобразователя, так как остальные декады работают аналогично.

Преобразователь поразрядного уравновешивания работает по принципу сравнения измеряемого напряжения U ñ образцовым напряжением У„которые подают на вход сравнивающего устройства 80.

Отработка образцового, дискретного напряжения U, и полученис на выходе преобразователя преобразуемого напряжения в коде с весами 8 4 2 — 1 принципиально различны для положительной и отрицательной полярностей преобразуемого напряжения U „.

Рассмотрим преобразование напряжения U „ для обеих полярностей раздельно.

Образцовое напряжение U, при отрицательной полярности U» отрабатывается в коде с весами 8 — 4 — 2 1 при использовании сегки сопротивлений с весами 2 — 4 — 2 — 1 для чего в управляющие цепи измерительных ключей 8 и 4 вводятся собирательные схемы 10 и

11 и схемы совпадения 7. Ввод этих схем позволяет при отрицательной полярности преобразуемого напряжения U» открывать ключи 8 и 4 не только от срабатывания триггеров 15 и

16, но и от срабатывания три ггера 14.

При срабатывании триггера 14 образцовое напряжение U на выходе дискретного делителя 1 получается равным 0,8Е,. Если U»(< 0,8Е,, то последующее подключение разрядных триггеров 15 — 17 не изменит величины образцового напряжения U, на выходе диокретного делителя 1.

Если U» ) 0,8Е„то очередным импульсом распределителя 26 триггер 14 сбросится в положение «0», и последующее подключение триггеров 15 и 16 будет менять U, в соответствии с весами второго и третьего разрядов.

По окончании отработки образцового напряжения U по всем разрядам декады преобразуемое напряжение отрицательной полярности оказывается записанным на разрядные триггеры 14 — 17. Полученный код отличается от требуемого кода с весами 8 — 4 — 2 — 1 тем, что при U» = 8 или U 9 во втором и третьем разрядах декады записана «1» вместо «О».

Для получения требуемого кода с весами

8 — 4 — 2 — 1 — вводятся схемы совпадения 8, 9.

В результате отработки U, = 8 или U, = 9 триггер 14 перебрасывается в положение «1», что соответствует «1» в первом разряде декады в коде с весами 8 — 4 — 2 — 1. При этом схемы совпадения 8, 9 закрываются, и на выходе второго и третьего разрядов декады получается «О».

Образцовое напряжение U при положительной полярности измеряемого напряжения

У отрабатывается в коде с весами 2 4 2 — 1.

Схема совпадения 7 закрыта для положительной полярности U и сигнал с триггера

14 на измерительные ключи 8 Hi 4 не проходит.

Для устранения неоднозначности получаемого кода (при U 6 или U„ = 7) вводится схема совпадения 20. При этом исключается возможность появления «1» на выходе третьего разряда декады при отсутствии «1» на выходе первого разряда декады.

По окончании отработки образцового напряжения U, по всем разрядам декады преобразуемое напряжение У» оказывается записанным на триггеры 14 — 17. Сигнал «прямой код», поступающий перед сигналом «считывания» из блока управления 28, проходит через схему. совпадения 24, открытую при положительной полярности, на счетные входы триггеров 14 — 17 и изменяет состояние последних. .Получающийся на триггерах 14 — 17 код переводят в код с весами 8 — 4 — 2 — 1, для чего применяются те же схемы совпадения 8, 9, что и при преобразовании напряжения отрицательной полярности. В конце преобразования положительных или отрицательных напряжений импульс «считывания» поступает в блок считывания 12, который выдает преобразованный си гнал на выход преобразователя.

Предмет изобретения

Лналого-,цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания с двоично-десятичным кодированием двухполя рных входных сигналов, содержащий распределитель, цифровой регистр, дискретный делитель с сеткой резисторов с «весами» 2 4 2 — 1 в каждой декаде, источник опорного напряжения, сравнивающее устройство, блок управленкя полярностью, триггер полярности, блок считывания, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем в каждой декаде один выход триггера старшего разряда декады соединен со входом схемы совпадения, другой вход которой подключен к триггеру полярности; выход схемы совпадения соединен со входами собирательных схем, через вторые входы которых выходы триггеров разрядов, следующих за старшим, кроме младшего, соединены со входами цепей управления соответствующих ключей в дискретном делителе; кроме того, выходы этих триггеров разрядов соединены с блоком считывания через схемы совпадения, другие входы которых подключены ко второму выходу триггера старшего разряда декады; второй выход трипгера полярности соединен со схемой совпадения, другой вход которой подключен к блоку управления, а выход соединен со счетным входом триггеров разрядов всех декад.

24328i

Составитель Н. А. Козлов

Редактор Т. 3. Орловская Техред А. А. Камышникова

Корректоры: Л. Иванова и А. Николаева

Заказ 2284/8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2