Аналого-цифровой преобразователь

400022 о и и сA"í Ë

ИЗОВРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 18.Ч.!971 (¹ 1657344/26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 03.Х.1973. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 7.II.1974

М. Кл. Н 03k 13/20 государственныи комите

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

А. И. Фендриков, В. Ш. Скуратовский и В. К. Черныш

Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения

Заявитель

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к аналого-цифровым преобразователям.

Известен аналого-цифровой преобразователь, в котором для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму используют два способа аналого-цифрового преобразования поразрядного уравновешивания и последовательного счета.

Однако известный преобразователь отличается сложностью.

Цель изобретения является упрощение устройства и получение прямого кода кодируемого напряжения.

Для этого нулевой выход триггера последнего разряда младшей группы счетчика соединен с нулевым входом триггера управления, единичный выход которого подключен к шиHie установки в «О» триггеров младшей группы разрядов счетчика, а нулевой выход триггера управления соединен с шиной «начальной установки» триггеров младшей группы разрядов счетчика в «1» и триггеров старшей группы разрядов счетчика в «О».

Кроме того, выход анального-цифрового преобразователя соединен с единичными выходами триггеров младшей группы разрядов счетчика и нулевыми выходами триггеров старшей группы разрядов счетчика.

На фиг. 1 приведена функциональная блоксхема преобразователя; на фиг. 2 — временн ая диаграмма его работы.

Аналого-цифровой преобразователь содер5 жит схему сравнения 1, на входы которой поступают кодируемое напряжение со входа 2 преобразователя и ступенчато-нарастающие напряжения разного наклона с выхода декодирующего преобразователя 3, триггер управ10 ления 4, на счетный вход которого поступают выходные сигналы схемы сравнения 1, возникающие при равенстве сравниваемых напряжений, схемы совпадения 5, б, на один из входов каждой из которых поступают сигналы с

15 выходов триггера управления 4, а на второй— сигналы от генератора импульсов 7, счетчик 8, разряды которого подразделяются на младшую группу разрядов 9 — 11 (разряды 2, 2, 2е) и старшую группу разрядов 12 — 14 (раз20 ряды 2з, 24, 2 ). Емкость младшей группы разрядов счетчика равна Л -.=2 — 2 — 2з, а емкость старшей группы разрядов — N> — — 2 — — 2 — 2 . Единичные выходы младших разрядов и нулевые выходы старших разрядов сое25 динены с выходом 15 устройства, а нулевые выходы разрядов обеих групп соединены со входами дскодирующего преобразователя 3.

Единичные входы триггеров младших разрядов и нулевыс входы триггеров старших раз30 рядов оо ьс ливены шиной «начальной установ4О0022

65 ки» счетчика, которая соединена с нулевым выходом триггера управления 4.

Нулевые входы триггеров младших разрядов объедины шиной 16 «сброс», которая соединена с единичным выходом триггера управления 4.

Преобразователь работает следующим образом.

На вход 2 преобразователя поступает кодп.руемое напряжение У„(см. фиг. 2). Импульсы начальной установки по входу 17 устанавливают триггер управления 4 в нулевое положение. При этом фронт сигнала с нулевого выхода триггера управления 4 устанавливает счетчик 8 в такое состояние, при котором на выходе декодирующего преобразователя 3 формируется напряжен ие смещения U,,„ñõåмы сравнения 1 (см. фиг. 2 а). Указанному положению триггера управления 4 соответствует открытое состояние схемы совпадения 5 и закрытое состояние схемы совпадения 6, Импульсы с выхода генератора импульсов 7 через открытую схему совпадения 5 начинают поступать на вход:первого разряда 2З старшей группы. Аналоговый эквивалент записываемого таким образом в счетчик числа появляется на выходе декодирующего преобразователя 3 в виде ступенчато-нарастающего напряжения максимального наклона (см. фиг. 2 а). Величина единичного приращения Л этого напряжения пропорциональна «весу» первого разряда старшей группы (в данном случае

Л вЂ” — 2 =8). Как только ступенчато-нарастающее напряжение превысит кодируемое напряжение, н а выходе схемы сравнения 1 возникнет импульс, перебрасывающий триггер управления 4 в положение «1». При этом схема совпадения 5 закроется, а в старших разрядах счетчика окажется записанным некоторое число и,.

В результате переброса триггера управления 4 в положение «1» фронтом сигнала с его единичного выхода разряды мл адшей группы сбрасываются в состояние «О». При этом амплитуда напряжения на выходе декодирующего преобразователя уменьшится на величин у, пропорциональную У .

Единичному состоянию триггера управления

4 соответствует открытое положение схемы совпадения 6, через которую счетные импульсы начинают поступать на вход первого разряда 2О младшей группы разрядов счетчика.

При этом на выходе декодирующего преобразователя формируется ступенчато-нарастающее напряжение мен ьшего наклона (см. фиг. 2), так как величина единичного приращения Л> пропорциональна «весу» первого разряда младшей группы (в данном случае

Ag 2О=1)

Напряжение на выходе декодирующего преобразователя 3 нарастает до тех пор, пока не превысит кодируемое напряжение. В этот момент в счетчике записан цифровой эквивалент кодируемого н апряжения и=п,+а, где и —

35 число, записанное в младшие разряды счетчика.

Импульс с выхода схемы сравнения 1 перебрасывает триггер управления 4 в нулевое положение, при этом фронтом сигнала с его нулевого выхода код из счетчика считывается на выход 15, а сам счетчик устанавливается в начальное состояние.

Аналого-цифровой преобразователь будет работать по приведенной схеме при всех значен иях кодируемого напряжения U„êðîìå тех, которые удоветворяют условию Al и +А )

) и„)и,Л,.

Преобразование этих значений кодируемого напряжения отличается следующим. Так как значение кодируемого напряжения лежит ниже того уровня, до которого опустилось ступенчато-нарастающее напряжение максимального наклона после сброса младших разрядов счетчика в «О» состояние (см. фиг. 2 б), в младшие разряды счетчика будут записываться счетные импульсы до его переполнения.

Переполнение характеризует такое состояние разрядов младшей группы счетчика, когда все ее разряды сбрасываются из единичного состояния в нулевое. При этом сигнал с нулевого выхода последнего разряда своим фронтом устанавливает триггер управления 4 в состояние «0». Переход триггера управления

4 в нулевое состояние приводит к запиранию схемы совпадения 6, установке счетчика в начальное состояние и считыванию цифрового эквивалента кодируемого напряжения на выход 15 устройства, как и в предыдущем случае.

Предмет изобретения

1. Аналого-цифровой преобразователь, содер>кащий схему сравнения, один вход которой соединен с выходом декодирующего преобразователя, генератор импульсов, подключенный через схему совпадения ко входу счетчика, триггер управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в и ем нулевой выход триггера последнего разряда младшей группы счетчика соединен с нулевым входом триггера управления, единичный выход которого подключен к шине установки в

«О» триггеров младшей группы разрядов счетчика, а нулевой выход триггера управления соединен с шиной «начальной vcTBHOBKH» триггеров младшей группы разрядов счетчика в

«1» и триггеров старшей группы разрядоз счетчика в «О».

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения прямого кода кодируемого напряжения, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с единичными выходами триггеров младшей группы разрядов счетчика и нулевыми выходами триггеров старшей группы разрядов счетчика.

400022

Фиг,2

Составитель Н. Герасимова

Текред Л. Грачева

Редактор А. Зиньковский

Корректор В. Жолудева

Типография, пр. Сапунова, 2

Зака 475 В

4/ого И зд. 1в О мв Тираж 3 Подписное

ЦНИИПИ Государственного ком.,тета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-ЗВ. Раушская наб., д. 4,,5