Преобразователь аналог ~ код

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

254220 союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл, 42m", 3, 00

Заявлено ОЗ.V1.1968 (№ 1245198118-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1969. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 11.III.1970

МПК G 06j

УД K 681.325 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. И. Воителев и Л. М. Лукьянов

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОà — — КОД

Известны преобразователи аналоговых сигналов в код, в которых в качестве основного аналогового сигнала, передающего информацию от устройств управляемого объекта в управляющую вычислительную машину (УВМ), принят токовый сигнал с диапазоном изменения 0 — 5 ла.

Известные параллельно-последовательные преобразователи имеют во входном устройстве прецизионные линейные усилители, оыстродсйствие которых, как правило, значительно ниже быстродействия других прецизионных элементов, используемых в преобразователях аналог — код, что существенно увеличивает общее время преобразования. Кроме этого, прецизионные линейные усилители являются наиболее сложными устройствами преобразователя аналог — код.

В предложенном параллельно-последовательном двухтактном преобразователе àíà70говых сигналов тока в гт-разрядный цифровой код, прецизионные линейные усилители отсутствуют, и он отличается от известных тем, что содержит диодные токовые ключи, выполненные в виде соединенных катодами (аиодами) диодов, между общими точками которых и общей шиной включены резисторы, причем аноды (катоды) одних диодов ключей соединены со входом всего устройства, аноды (като,ды) других диодов соединены с управляюшим входом прецизионных ключей, катоды (аноды) диодов одного ключа соедиисшя через прецизионный ключ со входом блока нульорганов, а катоды (аиоды) диодов другого

5 ключа подключены к выходу преобразователя код — ток и через прсцизиоииь.й ключ — ко входу блока нуль-органов.

Это существенно сокращает общее время преобразования и упрощает схему прсобразо10 в а тел я.

Схема преобразователя приведена на чертеже, где обозначено: 1 — аналоговый вход преобразователя; 2 — диодиый токовый ключ, работающий во втором такте преобразования;

15 8 — диодиый токовый ключ. работающий в первом такте преобразования; 1 — 7 — полупроводниковые диоды; 8 и 9 — иагрузочиые резисторы токовых ключей; 10 — преобразователь код — ток; 11 — сигнал записи кода

20 в регистр ирсобразователя; 10, 12 и 18 — прецизионные ключи сигналов напряжения; 14— сигнал .правления работой ключа 12; 15 сигнал управления работой ключа 18; 16— сигналы кода результата преобразования; 17—

25 дешифратор выходных сигналов блока нульорганов; 18 — блок нуль-органов; 19 устройство управления блока эталонных уровней; 20 — сигнал пуска преобразователя; 21— сигнал передачи кода результата прсобразо30 вания в цифровую часть УВМ.

254220

15

В извест«ых прсобразоватслях во входном устройстве используется «рсцизионный линейный усилитель с коэффициентом усиления, равным числу Р, где Р— основание системы счислеш!я кода рсзультата преобразования (обычно 2 или 10), а К вЂ” число разрядов результирующего кода, получаемых параллельно

Б каждом tl3 тактов прсобразов !ння. Пр!t этом усилитель имеет два входа (вход сложения и вход вы tttxttttttst) и включается х!ежду аналоговым входом 1 преобразователя и аналоговым входом ключа 12. На вход вычитания подастся сигнал обратной связи с выхода преобразователя 10. Кроме этого, аналоговый вход ключа 13 сосдп«е«непосредственно с аналоговым входом 1 преобразователя.

B предлагаемом преобразователе вместо прецизионного линейного усилителя во входном устройстве использован диодный токовый ключ 2, а между аналоговым входом 1 преобразователя и аналоговым входом ключа И— дополнительный диодный токовый ключ 3.

При этом. усиление в Р раз токового сигнала разности между входным аналоговым сигналом и сигналом обратной связи с выхода преобразователя 10 выполняется в результате того, что отношение величин сопротивлений прецизионных нагрузочных резисторов 8 и 9 равно Рк.

Преобразователь работает следующим образом, По сигналу 20 пуска преобразователя устройство управления 19 вырабатывает такие уровни сигналов 14 и 15 первого такта преобразования, при которых открываются ключи 3 и 13, а ключи 2 и 12 закрываются.

Следовательно, в первом такте преобразования входной аналоговый сигнал тока проходит по цепи: вход 1 — диод б — резистор 9.

При этом на аналоговый вход ключа И с выхода ключа 3 поступает сигнал напряжения Уь величина которого пропорциональна значению входного тока, т. е. U, i,„R, где

R — величина сопротивления резистора 9. Через открытый прецизионный ключ 13 сигнал напряжения поступает на вход блока нуль-органов 18. После выдачи сигналов 14 и 15 через время, которое необходимо для окончания переходных процессов в устройствах (ключи 3 и 13 и нуль-орган 18) устройство управления 19 вырабатывает сигнал опроса блока 18.

По этому сигналу выходные сигналы блока 18 после дешифрации в дсшифраторе 17 поступают параллель«о на входы рсг«стра преобразователя 10 в виде К старших разрядов результирующего кода. По сигналу 11, вырабатываемому устройством 19 после спг!и!ла опроса блока 18, код результата первого такта преобразования записывается в регис р прсобразователя 10, на выходе которого вырабатывается токовый си!ч!ал обратной связи, необходимый для выполнения второго такта преобразования.

Одновременно с формированием сигнала 11 устройство управления 19 изменяет уровни сигналов 14 и 15 для выполнения второго такта преобразования, по которым ключи 3 и 13 закрываются, а ключи 2 и 12 открываются. Теперь входной токовый сигнал протекает по цепи: !вход 1 — диод 4 — резистор 8. Однако из него вычитается сигнал тока с выхода преобразователя 10, величина которого пропорциональна коду, записанному в регистр этого устройства в первом такте преобразования. Таким образом, на аналоговом входе

t t tet !a 12 уста пав tttttacTcst et!! tta t напряжeния Uq, величина которого пропорциональна разности входного сигнала тока и си нала обратной связи, т. е.

U, = (1., — .,) R1, где i<>,,— токовый сигнал обратной сьяз««а выходе преобразователя 10, а множитель Ргг появляется вследствие того, что сопротивление резистора 8 в Рк раз большс сопротивления резистора 9.

Сигнал U с выхода открытого ключа 12 поступает на вход блока 18.

Через некоторое время, необходимое для окончания переходных процессов, вызванных переключением прецизионных элементов, устройство управления 19 вырабатывает очередной сигнал опроса состояния нуль-органов, по которому на выходах дешифратора 17 вырабатываются уровни сигналов младших К разрядов результирующего кода.

Сигналы 16 всех разрядов кода результата преобразования могут быть переданы в цифровую часть УВМ по сигналу 21, вырабатываемому устройством управления 19.

Сигнал 21 может быть использован для очередного пуска преобразователя в циклическом режиме работы.

Предмет изобретен ия

Преобразователь аналог — код, содержащий блок нуль-органов, преобразователь код — ток, прецизионные ключи, дешифратор и устройство управления блоком эталонных уровней, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, он содержит диодные токовые ключи, выполненные в виде соединенных катодами (анодами) диодов, между общими точками которых и общей шиной включены резисторы, причем аноды (катоды) одних диодов кл!очей соединены со входом всего устройства, аноды (катоды) других диодов соединены с управляющим входом прецизионных ключей, катоды (аноды) диодов одного ключа соединены через прецизионный ключ со входом блока нульорганов, а катоды (аноды) диодов другого ключа подключены к выходу преобразователя код — ток и через прецизионный ключ ко входу блока нуль-органов.

° °

Составитель Н. Козлов

Техред А. А. Камышникова

Корректор С. М, Сигал

Редактор Л. Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 383, 5 Тираня 480 Под,писное

1!НИИПИ Комитета llo делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва К-35, Раушская аб., д. 4i5