Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1984 года по МПК H03K13/20 

1 Изобретение относится к информационно-измерительной технике и пред назначено для использования в систе мах сбора и обработки информации различного назначения, системах авт матического управления и регулиро.вания. Известен аналого-цифровой преобразователь с промежуточным преобразованием напряжения в частоту, содержащий последовательно соединенны источник входного сигнала, преобраз ватель напряжения в частоту, счетчик импульсов, управляющий вход которого соединен с формирователем измерительного интервала ГПДанный преобразователь имеет выходной сигнал в виде параллельного кода, точное значение всех разрядов которого появляется только после окончания всего цикла преобразовани Это ограничивает функциональные воз можности преобразователя, так как в ряде случаев, в частности для сокращения числа проводов в линии связи, необходим последовательный выходной код. Наиболее близким к предлагаемому является аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок преобразования напряжения в частоту, первый вход которого соединен с выходно шиной, второй вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов и с первым входом блока управления, а третий вход подключен к первому выходу блока управления, второй вхо которого подключен ,к шине запуска, и счетчик импульсов 2 . Недостатком данного преобразователя также являются ограниченные функциональные возможности, так как он не имеет выходного сигнала в виде последовательного кода и значени всех разрядов выходного кода появляется только после окончания полного цикла преобразования. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения последовател ного формирования значений выходног кода, начиная со старших разрядов, в процессе преобразования, а также формирование его в виде последовательного кода. Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобра зователь, содержащий блок преобразо вания напряжения в частоту, первый 31 вход которого соединен с входной шиной, второй вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов и с первым входом блока управления, а третий вход подключен к первому выходу блика управления, второй вход которого подключен к шине запуска, введены счетный триггер, элемент И, злемент ИЛИ и блок формирования временных интервалов, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вз{од с третьим выходом блока управления, с первым входом счетного триггера и с четвертьм входом блока преобразования напряжения в частоту, первый выход - с третьим входом блока управления , а вторые выходы - с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первой выходной шиной и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетного триггера, а выход - с второй выходной шиной, второй вход счетного триггера соединен с выходом блока преобразования напряжения в частоту. На чертеже представлена блок-схема преобразователя. Аналого-цифровой преобразователь содержит блок 1 преобразования напряжения в частоту, вход которого соединен с входной шиной 2, а выход 3 соединен с входом счетного триггера 4, блок 5 формирования временных интервалов, блок 6 управления первый вход которого соединен с шиной 7 запуска устройства, генератор 8 тактовых импульсов, элементы И 9 и ИЛИ 10. Выход генератора 8 подключен ко второму входу блока 1, к первому и второму входам блоков 5 и 6 соответ-. ственно, третий вход блока 1 подключен ко второму выходу блока 6, третий выход которого подключен к второму входу блока 5 и счетного триггера 4 и к четвертому входу блока 1. Первый выход блока 5 подключен к третьему входу блока 6, а вторые выходы блока 5 - к входам злемента ИЛИ 10. Выход последнего подключен к выходной шине 11 и к первому входу элемента И 9, второй вход которого подключен к выходу счетного триггера 4, а выход - к выходной шине 12. Устройство работает следунщим образом.

При поступлении сигнала запуска на шину 7 запуска на первом выходе блока 6 появляется сигнал, синхронизированный тактовыми импульсами и запускающий блок 1, а на втором выходе блока 6 - сигнал, сбрасывающий блок 5 и счетный триггер 4 в нулевое состояние и устанавливающий в начальное состояние блок 1. При этом блок начинает генерировать на выходе 3 импульсы с частотой, пропорциональной входному сигналу, причем благодаря установке начального состояния первый импульс на выходе 3 блока 1 появляется в конце первого периода следования импульсов блока 1. Блок 5 с момента начала запуска формирует на разрядных выходах импульсы через интервалы времени Т по следующему закону

т

где N - разрядность выходного двоичного кода;

m - номер разряда, соответствующий номеру разрядного выхода блока 5, на котором формируется импульс через интервал

т ) полное время преобразования.

Импульсы с выхода блока 1 вызывают изменения состояния счетного триггера 4, которое анализируется с помощью элемента ИЛИ ТО и элемента И 9 в конце временных интервалов, Т. Состояния , в которых находится счетный триггер 4 в конце каждого измерительного интервала Т, дают значения соответствующих разрядов выходного кода устройства в последовательном коде. При этом импульсы, соответствующие концу каждого временного интервала Т, поступают на шину 11,

давая внешнему устройству сигнал разрешения считывания. При этом благодаря синхронизации запуска блока 1 и установке его начального состояния

исключается случайность фазы импульсов на выходе 3 блока 1, в результате чего исключаются их случайные попадания в интервалы времени Т, не соответствзгющие результату преобразования. Частота мпyльcoв блока 1 при максимальном выходном сигнале выбирается равной 2 -1/Тг,р, а полный интервал преобразования Т выбирается равным

т -. t

J-.np L,

где t - период тактовых импульсов.

Таким образом, благодаря предлагаемым отличиям в сравнении с базовь1м объектом достигается расширение функциональных возможностей, заключающееся в следующем: обеспечивается получение выходного сигнала в виде последовательного кода; считывание

выходного кода может быть начато со старших разрядов непосредственно после начала преобразования (в базовом объекте только после окончания полного цикла преобразования).

Технико-экономический эффект при применении предлагаемого устройства в цифровых системах обработки измерительной информации, обусловленньй вышеуказанными преимуществами, заключается в возможности упрощения и снижения стоимости системы за счет исключения отдельного преобразователя параллельного кода в последовательный, а также в возможности повьшения

скорости обработки информации за счет снижения времени от начала преобразования до приема информации центральным процессором системы.

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок преобразования напряжения в частоту, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов и с первым входом блока управления, а третий вход подключен к первому выходу блока управления, второй вход которого подключен к шине запуска, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены счетный триггер, элемент И, элемент ИЛИ и блок формирования временных интервалов, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход - с третьим выходом блока управления, с первым входом счетного триггера и с четвертым входом блока преобразования напряжения в частоту, первый выход -. i с третьим входом блока управления, а вторые выходы - с входами элемен(Л та ИЛИ, выход которого соединен с первой выходной шиной и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетного триггера, а выход - со второй выход.ной шиной, второй вход счетного триггера соединен с выходом блока о а преобразования напряжения в частоту.