Патент ссср 413615
° 1 l > ò щаесатвзнел т иеайееенеиз--е. х . :и чесиэие бомбя 1БА
ОПИСАНИЕ 4l36l5
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹.Ч. Кл. Н 03k 13. 17
Заявлено 23.V1.1971 (№ 1672300/26-9} с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 30.1.1974. Бюллетень ¹ 4
Дата опубликования описания ОЗХ1.1974
Государственный комитет
Савета 1йннистрав СССР ео делам изобретений и открытий
У (К 681.325(088.8) Авторы н 3 о 11р етс10111
А. И. Воителев, И, А. Жигунов и Л. М. Лукьянов
Заявитель
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-U,ÈÔÐÎÂOÈ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь
Изобретение относится к области техники, занимающейся вопросами прецизионной коммутации и преобразования аналоговых сигна;10В в многокана IbiihIx аналого-цифровых устройствах и системах.
Известны многоканальные аналого-цифровые преобразователи (АЦП), содержащие входной коммутатор на диодных переключателях тока с регистром адреса и дешифратором, аналого-цифровой преобразователь параллельно-последовательного -. ипа, содержащий блок эталонных уровней, блок сравнивающих устройств, шифратор состояний сравнивающих устройств, регистр младших разрядов кода результата, преобразователь «код— ток» с регистром старших разрядов кода результата, два эталонных стабилизатора тока положительной и отрицательной полярностей с выходными диодными переключателями тока и устройство управления, в которых автоматический контроль правильности функционирования каналов входного коммутатора аналоговых сигналов выполняется с помощью дополнительных переключателей тока, которые в режиме контроля автоматически откл1очают выход датчика от входа коммутатора и подключают на этот вход эталонный сигнал.
Недостатками такой системы контроля являются большая сложность получающегося устройства. поскольку схема переключателя тока практически г два раза елoil>нес схемы токового ключа, 11 также отсуicTBIIc контроля вссr0 Об0ру дов;1ни11 кап аlа, 1 <1 к 1 ак, I ac rl> Iiepeключателя. непосредственно соединенная с выходом датчика, Oclается непроверенной.
Цель изобретения — автом атнческая проверка любого канала входного коммутатора многоканальногo АЦП без отсоед1шения его от источника измеряемого сигнала.
10 Достигается это путем суммирования сигнала датчика с эталонным спгна,10м, для чеГО III0r0I>ai1a 1I>11110 АЦП вводитСя тельньш коммутатор àíà IorOBblx сигналов тока, дешифратор и блок согласующих усилите1> лей, причем выходы дополнительного коммутатора соединены со входами соответствуюIIIHx дподных >перекл1очателей тока входного коммутатора, а аналоговые входы дополнительного коммутатора обьединены н соед1ше20 ны с выходом преобразователя «код — ток» н выходамн диодных переключателей тока эталонных стабилизаторов тока.
Схема предложенного устройства приведена на чертеже.
25 В режиме автоматической проверки работоспособности любого из каналов устройство работает следуюшим образом. Преобразуемый аналоговый сип1ал тока, поступающий на вход 1 кa;laла коммутатора 2, проходит че30 рсз 01 i(1b11 1.1>l ко. >1му1 н1зуloililill элемент 3, BI>1413615 полнепный в виде диодного псреключателя тока и управляемый выходными сигнала:!и дешифратора адреса 4. Кодовые входы Iloследнего связаны с выходами регистра адреса
5, в котором хранится адрес проверяемого канала коммутатора.
С помощью элемента 3 аналоговый сигнал подключается на вход аналого-цифрового преобразователя 6, построенного на основе двухтактного параллельно-последовательного способа. Преобразователь 6 содержит блок эталонных уровней 7, блок сравнивающих устройств 8, шифратор 9 выходных сигналов сравнивающих устройств, цифро-аналоговый преобразователь 10 типа «код — ток», формирующий сигнал обратной связи для второго такта преобразования, В регистр преобразователя 10 записывается код старших разрядов результата первого такта аналого-цифрового преобразования. Код результата второго такта преобразования записывается в регистр
11 младших разрядов.
Выходной сигнал преобразователя 10 подключается на вход блока сравнивающих устройств не непосредственно, как это обычно выполняется в аналогичных АЦП, а через коммутирующий элемент 3 и соответствующий аналоговый ключ 12, введенный в каждый канал коммутатора. Ключи 12 управляются выходными сигналами блока согласующих усилителей 13, входы которых соединены с выходами второго дешифратора адреса канала 14, имеющего общий управляющий вход.
После выполнения аналого-цифрового преобразования устройство управления 15 может переключаться на режим автоматической проверки работоспособности канала коммутатора.
В качестве источников проверяющих сигналов используются два дополнительных прецизионных стабилизатора тока 16 и 17. Ток стабилизатора 16 равен току младшего разряда преобразователя 10, а его полярность противоположна полярности выходных сигналов тока. Ток стабилизатора 17 равен половине тока младшего разряда преобразователя 10, а его полярность совпадает с по !ярность!о входных сигналов тока.
В основном режим контроля канала выполняется путем повторения второго такта преобразования после предварительной коммутации токов стабилизаторов 16 и 17 с помощью токовых ключей 18 и 19, управляемых устройством 15.
Проверка канала коммутатора на наличие обрыва проводится при получении нулевого результата преобразования или результата, отличающегося от нулевого на единицу младшего разряда. Эта проверка производится путем подключения на вход проверяемого канала тока стабилизатора 17 с помощью ключей 19 и 12 и последующего выполнения второго такта преобразования. При исправном канале на выходе шифратора 9 должен
S0
65 установ1ггься код, равный 1 с!аршего разряда нли от.чнчающшш;. О него не более чем на
I младшего разряда 1,погреш!!ocII дискретноcI II). 11ри наличии обрыва канала выходной
i В предлагаемом АЦП возможна ироверка поминального коэффициента передачи капала в области значения преобразованного сигнала. Для этого после выполнения основного 1!реобразовани5! необходимо подключить к выходу преобразователя 10 с помощью ключей 18 и 19 одного или обоих токов стабилизаторов 16 и 17, а затем выполнить второй такт преобразования. Если старший разряд кола в регистре 11 находится в состоянии «1», то включаются оба ключа 18 и 19. В результате этого на вход проверяемого канала через ключ 12 подк.!10чае l ся ток, умег!ьша101ции Величину тока датчика, и на входе шифратора 9 код дол2кен уменьшиться по отношению к коду, записанному в регистре ll, на величину, эквивалентную старшему разряду с учетом погрешности дискретности. Если старший разряд кода в !2егистре 11 находится в состоянии «О», то вкл!очается только ключ 19 и ко входу канала подключается ток от стабилизатора 17, увеличивающий входной ток канала. В резулыа!с этого код а выходе шифратора 9 должен превышать код, записанный в регисгре 11, на велич!шу, эквивалентную старшему разряду с учетом погрешности дискретности. 1-lаличие неисправности типа коро!кого за.", ыкация в каком-либо канале коммутатора определяется путем выполнения и!2еобразования после отключен!!я каналов коммутатора, которое осуществляется подачей cooTBCTcTB) ющего сигнала от устройства 1О ца общий управляющий вход дешифратора 4. Если в результате преобразования старший разряд кода в регистре 11 находится в состоянии «1», !о включаются оба ключа 18 и 19, а если в состоянии «О», то вк,llovaeTc» 1 Олько клlоч 19. Пос;!е этОГО, последовательно изменяя адреса в регистре 5, для каждого капала выполняется второй такт преобразования. Для исправных каналов код на входе шифратора 9 пе изменится, а для неисправного — изменится по отношению к коду, записанному в регистре 11, на величину, эквивалентную единице старшего разряда этого регистр а. Кроме этого, управляя соответс!вующим образом введенными в схему элементами, можно определить так2ке наличие неисправности типа одновременного подключения ко входу АЦП двух каналов. Связь АЦП с устройством более высокого ранга, например процессором управляющей вычислительной машины, производится по линиям связи 20 и 21, по которым поступают командные сигналы, код адреса канала, под13615 Предмет изобретения Сос апител, Д, Воитеоеа Корректор 3. Тарасова Техред Т. Ку; нико Редактор T. Ларина Заказ 1251, 11 Изд ¹ 1210 Тираж 811 Подписное ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Мии".. стров СССР ио делам изооретений и открв|тнй Москва, K-35.- Раушская наб., z. 4, 5 Типография, ир. Сапунов"„2 5 лежащего преобразованию, а также ксд результата аналого-цифрового преобразс ванин, Многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий входной коммутатор на днодных переключателях тока с регистром адреса и дешифратором, аналого-цифрово преобразов тель последовательно-параллельного типа, содержащий блок эталонных уровней, бло с сравнивающих устройств, шифратор состоянии сравнивающих устройств, регистр младших разрядов кода результата, преобразователь «код — ток» с регистром стао ших разрядоз кода результата, два эталонных стабнлпзатора тока полонсительиой Il отрица1ель пой по т. р:.ос гей с выходными днодными переключателями тока и устройство управления, отлич àIî н;и 1ñя тем, что, с цель1о 5 автоматической проверки снобого канала входного коммутатора без отсоединения его от ис оч11ика из «еряемого сигнала, в его введен дсшолпитсльпый коммутатор с дешнфратором и олоком согласую1цих усилителей, 10 причем ьыходы дополнительного коммутатора соединены со входамп соответствующих диодных перекл1очателей тока входного коммутатора, а аналоговые входы дополнительного ком;1утатора объединены и соединены с вы15 ходом преобразователя «код — ток» и выхо".ëI:1 дподпых переключателей тока эта10Hпых стаб11лизаторов тока.
