Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1983 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к измери.тельной технике и предназначено .для преобразования входного напряжения в. код. Известен аналого-цифровой преобразователь АЦП , содержащий дели-тель напряжения, ключи, дешифратор, компаратор, элемент И, генератор, счетчик, блок управления С1. Известен АЦП, содержащий дифференциальный усилитель, компараторы, преобразователь кода, резистор нагрузки, делитель напряжения, соединенный с одним из .входов компараторов. Первый вход дифференциального усилителя соединен с входной шияой, второй вход - с общей шиной, а выход - с первыми входами компара- торов ипервым выводом резистора нагрузки, второй вывод которого сое динен с общей 1ЦИНОЙ, причем вторые входы компараторов соединены с соответствующими выходами делителя напряжения, первый вход которого со динен с шиной эталонного напряжения а второй вход - с общей шиной, при этом выходы компаратора соединены с входами преобразователя кодов 2 Недостатком известных АЦП являет ся низкая точность преобразования. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в АЩ1, содержащий дифферен циальный усилительj первый вход кот рого соединен с шиной входного сигнала, второй вход - с шиной напряже ния смещения, неинвертирующий выход - с первым выводом делителя напряжения, первым входом первого компаратора, через первый резистор нагрузки с первым вьшодом второго резистора нагрузки и через балансны резистор с шиной первого источника напряжения, а инвертирующий выход с вторым выводом второго резистора Нагрузки, первый входом второго ком паратора и вторым выводом делителя напряжения, средние точки которого С(эединены соответственно с входами первого, второго и третьего компараторов, выходы которых соединены соответственно с входги и преобразователя кода, введены усилитель компенсации , дрейфа нуля, резистор обратной связи, конденсатор, резистор смещения, перйый вывод которого сое йен с шиной второго источника напряжения , второй вывод - с первым входом усилителя компенсации дрейфа нуля, с третьими и четвертыми вывод ми делителя напряжения соответственно и через конденсатор и резисто обратной связи с, общей шиной, при этом второй вход усилителя компенсации дрейфа соединен с общей шиной а -выход - с первым выводом балансного резистора. На чертеже представлена струтурная схема АЦП. АЦП содержит дифференциальный усилитель 1, компараторы 2-1, 2-2,. 2-3, преобразователь 3 кода, усилитель 4 компенсации д эейфа нуля, резисторы 5 и б нагрузки и бгшансный резистор 7, резисторы 8-13 делителя напряжения, резистор 4 смещения, резистор 15 обратной связи,, конденсатор 16. На первый вход дифференциального усилителя 1 подается напряжение UM , а на второй вход - напря жение смещения . Неинвертирующий выход дифференциального усилителя 1-соединен с резистором б нагрузки и с первым входом компаратора 2-1, второй вход которого соединен с выводами резисторов 11 и 13 делителя напряжения, включенных последовательно с резистором 9. делителя напряжения неподключенных к. инвертирующему выходу дифференциального усилителя 1 и к первому выводу резистора 5 нагрузки. Неинвертирую- . щий вход компаратора 2-2 соединен с выводами резисторов 8 и 10 дели теля .напряжения, а его инвертирующий вход - с точкой соединения резистора 9 и 11. Резистор 8 вторым выводом соединен с неинвертирующим выходом дифференцисшьного усилителя 1. Вторыми выводами резисторы 12 и 13 делителя соединены с инвертирующим входом усилителя 4 компенсации дрейфа нуля, резистором 14 смещения, резистором 15 обратной связи и .конденсатором 16. Вторым выводом резистор 14 соединен с источником - Е, а резистор 15, конденсатор 16 и неинвертир5пощий вход усилителя 4 компенсации дрейфа нуля соединены с общей шиной. Выход усилителя 4 компенсации дрейфа нуля соединен с вторыми выводами резисторов 5 и б нагрузки, с первым Выводом ба.пансного резистора 7, который вторым выводом соединен с источником +EJ, . При отсутствии входного сигнала напряжение на одном из выходов дифференциального усилителя 1 (например на неинвертирующем) равняется напряжению на входе усилителя 4 компенсации дрейфа нуля, т.е. Dgy О значение тока через резисторы 8, 10 и 12 равно нулю. Напряжение смещения на входе дифференциального усилителя 1 выбирается равным UL 2. Когда на входе усилителя приложено U, на выходе усилителя сигналы отрнцаteльнoй и положительной полярности одинакового значения суммируются на резисторе 15, что не приводит к изменению входным сигналом потенциала входа усилителя 4 компенсации дрейфа нуля. Если и - L си, потен-с

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержапщй дифференциальный усилитель, первый взЬэд которого соединен с шиной входйого сигнала, второй вход - с шиной напряжения смещения, неинвертирукйий выход - с первым вывопом делителя напряжения первым входом первого компаратора, через первый резистор нагрузки с первым выводст второхх резистора нагрузки и через балансный резистор с шиной первого источника напряжения, а инвертируннций выход - с втоЕшм выводом второго резистора нагрузки, первым входом второго ком паратора и вторым выводом деигателя напряжения, средние точки которого соединены соответственно с входами первого, BTQporo и третьего компараторов, выходе| которых соединены соответственно с в содами преобразователя кода о т л и ч а ю ц и й--. с я тем, что, с целью повьшения точности преобразования, в него введены усилитель KoneieHqaitHH дрейфа нуля, резистор обратн связи, конденсатор, резистор смецеиия, первый .вывод которого соединен с шиной второго источника напряжения/ второй вывод - с первым входом усилителя коАшенсацин дрейфа,нуля, с третьими и четвертшиш выводами соответственно делителя напряжения и коиденсатор и резистор обратной связи с шиной, при этом второй вход усилителя ко«4пёнсации дрейфа соединен с обв ейво 1ЮЙ., д выход - с первым выводом балансного резистора. О со ел ы :о 3