Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1986 года по МПК H03M1/00 

усилитель 1 разности, резистивный делитель 4, блок 7 элемейтов ИЛИ, блок компараторов, сумматор 9,циф- роаналоговый преобразователь 10, ге1

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано дхш получения количеств енной информации о бы- стропротекающих процессах.

Целью изобретения является повышение точности при сохранении быстродействия.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит усилитель 1 разности, на основе дифференциального каскада источник 2 тока, операционный усилитель 3, резистив- ный делитель 4, первый 5 и второй 6 резисторы, блок 7 элементов ИЛИ, блок 8 компараторов, сумматор 9, цифроаналоговый преобразователь 10, генератор 11 импульсов, выход кото- рого соединен с третьим входом сумматора 9, второй вход которого сое- динен с выходом первого компаратора блока 8 компараторов, а первые входы - с соответствующими выходами блока 7 элементов ИЛИ, а выходы с соответствующими входами цифроанало- гового преобразователя 10, выход которого соединен с первым входом усилителя Г разности, второй вход которого соединен с входной шиной, а первый и второй выходы - с вторыми выводами первого 5 и второго 6 резисторов, первые выводы которых объединены и соединены с вторым вхо- дом операционного усилителя 3, вто- рой вход которого соединен с выходом источника 2 тока и вторым входом резистивного делителяр а выход - с первым входом резистивного делите- ля 4, выходы которого соединены с третьими входами блока 8 компараторов, первые и вторые входы которого соединены с первым и вторым выходами усилителя 1 разности, а выходы с .соотв(етствующими входами блока 7 эле1256201

нератор 11 импульсов. Операционный усилитель 3 охвачен цепью отрица- тельпой обратной связи через резистивный делитель 4 напряжения.1 ил.

2

ментов ИЛИ. Предлагаемый преобразователь работает следующим образом. Разностный входной сигнал , выделяется, усиливается усилителем 1 и с его прямого и инверсного выходов подается на первые входы .компараторов. Напряжение на прямом и инверсном выходах усилителя 1 разности

10

UB.. - с

UB.. с -

где Uj, - синфазная составляющая выходного . напряженияJ ли - дифференциальная составляющая выходного напряжения.

Синфазная составляющая выходного напряжения выходного усилителя выделяется в общей точке резисторов 5 и 6, В результате напряжение в точке а при равенстве резисторов 5 и 6 равно

ему

-J- и

Вы к

и„

Операционный усилитель 3 охвачен отрицательной обратной связью, так как его выход через резистивный делитель 4 соединен с инвертирующим входом. Благодаря зтому напряжение в точке 5 с точностью до напряжения смещения (Uc/ ) повторяет напряжение в точке

а , т.е

Uc и„ t и,

см

Напряжение J и может быть сведено к нулю регулировкой, предусмотренной в операционном усилителе, поэтому в Дальнейшем не учитывается, Падение напряжения на резисторах резистивного делителя 4 пропорционально номиналу резисторов и значению тока генератора 2. Если ток источника тока равен 10,тогда напряжение на i-M выходе последовательно, резистивного делителя 4

U;

Uj -ь R

О

где R

2,

суммарное сопротивление резисторов, включенных между i-M выходом резистивного делителя 4 и точкой 8 .

Если ток Ig втекакндий, то первы входы компараторов 8, подключенные к выходам усилителя t, должны быть неинвертирующими, а вторые входы, подключенные к выходам последовательного резистивного делителя 4, должны быть инвертирующими. Таким образом, на нечетных компараторах блока компараторов производится срнение напряжения U- с U-, а на

четных - и

BWX

с U;

Для нечетных компараторов

N ; sing f(Uc+aU)-(Uj+R.,,. Ij sing (. -I), . a ДПЯ четных компараторов

NI sing f()-(Uc+Rj.. Ij

sing (-flU-R

г;

lo),

где Nj и Nj - состояние выхода нечетного и четного компараторов, подключенных к i-му выходу последовательного резистивного делителя 4.

После логического объединения в схеме ИЛИ состояние i-ro выхода устройства

N; sing (iU-Rj...) + sing (-UU- -Io).

Код N несет информацию об абсолютном значении разностного сигнала, а его полярность определяется состоянием первого компаратора блока 8

Полученный код разностного сигнала суммируется или вычитается в

ВНИИПИ Заказ 4836/57 Тираж 816

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

сумматоре 9 с кодом компенсирующего напряжения в предыдущем такте уравновешивания по сигналу с генератора 11 тактовых импульсов. После чего новое значение компенсирующего напряжения формируется на выходе циф- роаналогового преобразователя 10.

Технико-экономический эффект заключается в повышении точности устройства при сохранении быстродействия.

Формула изобретения

15

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий усилитель разности, ре- зистивный делитель, цифроаналоговый преобразователь., сумматор, генератор импульсов, блок элементов ИЛИ и блок компараторов, выходы которого,кроме первого, соединены с соответствующими входами блока элементов ИЛИ, выходы которого соединены с первыми входами сумматора, первый выход блока компараторов соединен с вторым входом сумматора, третий в,ход которого соединен с выходом генератора импульсов, входы цифроаналого- вого преобразователя соединены с соответствующими выходами сумматора и выходными шинами, а выход - с первым входом усилителя разности, второй вход которого соединен с входной шиной, отличайщийся тем, что, с целью повьштения точности при сохранении быстродействия, в него введены операционный усилитель, два резистора и источник тока, причем первый выход усилителя разности подключен к первьм входам блока компараторов, а второй выход - к вторым входам блока компараторов, третьи входы которого соединены с соответствующими выходами резистивного делителя, первый вход которого соединен с выходом источника тока, второй вход - с выходом операционного усилителя, первый вход которого соединен с выходом источника тока, второй вход - с первыми выводами первого и второго резисторов, вторые выводы которых соединены с соответствующими выходами усилителя разности.

Подине кое

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике.. Может быть использовано для получения количественной информации о бы- стропротекакнцих процессах, Цвпь кзоб - ретения - повьшение точности при сохранении быстродейст вия - достигается введением в аналого-цифровой преобразователь (АЦП) операционного усилителя 3, резисторов 5 и 6 и источника 2 тока. АЦП также содержит О)