Преобразователь напряжения в код Грея Советский патент 1983 года по МПК H03K13/17 

Изобретение относится к автомати и вычислительной технике и может быть.- использовано в телеметрических и аналого-цифровых вычислительных комплексах. Известен преобразователь напряже нйя в код Грея, содержащий в каждом разряде два операционных усилителя, четыре диода и шесть прецизионных резисторов 1. Недостат ом этого преобразовател является сложность конструкции. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь напряжения в код Грея, содержащий последовательно соединенные каскады преобразрвания, каждый из которых выполнен на операционном усилителе, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу резистора и через последовательно соединенные йторой резистор и первый диод - к выходу указанного операционного усилителя, к. входу; цепи из последовательно сое дщненных второго и третьего диодов и через третий резистор, к базе тран зистора, коллектор которого подключен к соответствукадему разрядному Э1з:схЬду и через четвертый резистор соединен с шиной источника питания, а эмиттер - с общей шиной t2l. Недостатками известного преобразователя авлякзтся сложность констру ции и низкая статическая точность, .обусловленная наличием двух операционных усили телей. Целью изобретения являются повышенйе статической точности и упроще ние конструкции преобразователя. .Указанная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения в код Грея, содержащий последовательно соединенные каскады преобранования, каждый из которых выполнен на операционном усилителе, инвертирующий вход которого подключен к перво му выводу резистора и через последо вательНо -соединенные второй резистор, а первый диод - к выходу указанного операционного усилителя, к .входу цепи из последовательно соединенных второго и третьего диодов и через третий резистор к базе транзистора, коллектор к- горого под ключен к соответствунвдему. разрядному выходу и через четвертый резисто соединен с шиной источника питания, а эмиттер - с общей ишной, в каждом Каскаде преобразования выход цепи из последовательно соединенных второго и третьего диодов соединен с точкой соединения второго резисто ра и первого диода, а средняя точка указанной цепи через дополнительно введенные в каждый каскад преобразо вания, кроме первого, первые диод и резистор подключена к неинвертирующему входу операционного усилите ляи через дополнительнЕЗй второй резистор - к общей шине, причем второй вывод первого резистора каждого каскада преобразования, кроме первого, через дополнительный второй диод соединен с выходом операционного усилителя предыдущего каскада преобразования , а второй вывод первого резистора первого каскада преобразования соединен с шиной преобразуемо,го сигнала, при этом первый вывод первого резистора каждого каскада преобразования через дополнительный третий резистор соединен с пи ной эталонного напряжения. Введение дополнительных диодов позволяет получить для усилителей всех разрядов передаточную характеристику идеального диода и осуществить коммутацию выходного напряжения каждого разряда в зависимости от его знака. На фиг. 1 приведена общая схема предлагаемого преобразователя (показаны первые два разряда); на фиг. 2диаграмма, лллюстрируюг.цая работу четырехразрядного преобразователя. Преобразователь содержит операционный усилитель 1, прецизионные резисторы 2 - 4, диоды 5 - 9, вспомогательные резисторы 10 и 11, тран.зиртор 12, прецизионные резисторы 13- 17, операционный усилитель 18, диоды 19 ,-21, вспомогательные резисторы 22 и 23, транзистор 24. Преобразователь работает следующим образе. На инвертирующий вход усилителя 1 через резисторы 2 и 3 Подаются измеряемое отрицательное напряжение U; и эталонное положительное напряжение, равное половине максимального значения измеряемого. При 1и,(1 Ииэу1 диоды 5 и 7 открыты, а диод 6 закрыт. Напряжение в точке А положительно и составляет - 2 (U + .) + 2U., а в точке Б составляет - 2 (Ux+ 0,1-) + + Од. Номинал вспомогательного ре- зистора 11 выбирается таким, чтобы при положительном напряжении в точке А, большем или равном 20,. транзистор 12 открывался, а напряжение в точке а соответствовало уровню логического нуля. Напряжение на неинвертирующем входе усилителя 18 составляет -2 {U -« U,-,.) S , а так как такое же напряжение устанавливается и на инвертирующем входе, то диод 8 оказывается запертым, и усилитель 18 сравнивает два положительных напряжения U, подаваемого на инвертирующий вход через резистор 14и -2(и + и34-) f подаваемое на неинвертирующий вход через резистор 15. Теперь, если-2 (U +21) / TO диоды 20 и 21 открыты, диод 19 закрыт и в точке А устанавливается положительное напряжение, равное

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД ГРЕЯ, содержащий последовател но соединенные каскады преобразования, каждый из которых выполнен на операционном усилителе,, инвертирующий вход которого подключен к перво му выводу первого регистра и через последовательно соединенные второй резистор, а первый, диод - к выходу унизанного операционного усилителя, к входу цепи из последовательно соединенных второго и третьего диодов и через третий резистор к базе транзистора, коллектор которого под ключен к соответствующему разрядном выходу и через четвертый резистор соединен с шиной источника питания. а эмиттер - с шиной, от ли- чающийся тем, что, с целью повышения Статической точности я упрощения преобразователя, в кгикдом каскаде г1реобразования выход цепи из последовательно соединенных второго и третьего диодов соединен с точкой соединения втгороро резистора и первого диода, а средняя точка указанной ц«пи через дополнительно бведенные в каждый каскад преобразования, кроме первого, первые диод и резистор подключена к неинверти- : рующему входу операционного уси/штеля и через дополнительный второй резистор к общей шине, йричем второй выыод первого резистора кг1ждьго каскада преобразования, кроме первого/ через дополнительный второй диод соединен с выходом операцио.нного усилителя предыдущего каскада пре.-.. образования, а второй вывод, первого резистора первого каскада преобразования соединен с шиной преобразуемого сигнала, при этом первый вывод первого резистора каждого каскада преобразования через дополнительный третий резистор соединен с шино эталонного напряжения.