Устройство преобразования напряжение-код Советский патент 1987 года по МПК H03M1/46 

Изобретение отиоси ,ся к радиоэлек- троинке, измерительно технике и вычислительной технике.

11ель изобрете} ия - повышение бы- стродействия преобразоиапия.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - схема обратимого инвертора.

Устройство содержит преобразова- таль 1 код напряжение, выполненный на делителях 2 и 3 напряжения, каждый из которых состоит из обратимых инверторов 4 с конденсаторами 5 связей, ключей 6 для получения соответствую- щих напряжений в зависимости от кодов подаваемых на кодовые входы преобразователя 1 код - напряжение5 компараторы 7 и 8, элемент И 9, преобразователь 10 напряжения в код, запол- няющее устройство 11, усилитель 12 разностного сигнала,

С помощью двух нижних обратимых инвертороз делителя 3 напряжения и дополнительных третьих ключей форми- руются пороговые уровни на компараторы 7 и 8,

Когда одна из эт1-1х троек ключей Н 1ход11тся в состоянии Включено, остальные - в состоянии Выключено, При порядке подсоединения аналоговых входов и выходов этих ключей (фиг,1) видно, что на аналоговом входе и выходе среднеI o ключа в какой-то сработавшей тройке ключей напряжение равно величине U,, аналогового представления; поступившего на преобразователь 1 код напряжение кода. -Напряжение на аналс говом выходе верхнего срабо- тгизшего ключа этой тройки больи е ве- личины указанного напряжения U на среднем ключе этой тройки на величину напряжения iU (шага квантования) на зажимах одного инвертора последнего аналогового делителя, т.е. равно ве- личине Uv + U L ,

Напряжение на аналоговом выходе нюкнего сработавшего ключа этой тройк меньше на такую же величину, т.е. равно Л и .

Обратимый инвертор (фиг.2) состоит из накопительного конденсатора 13 и прецизионных аналоговых ключей, например полевых транзисторов 14 и 15, уп-равляемых последовательностью прямо- gg обратной связи, участвовавшую в проугольных импульсов частоты f . Причем последовательность импульсов, подава- емая на задним 16 относительно общего провода повернута на 180 относицессе получения требовавшегося цифрового значения уравновешивающего кода, т.е. прекратится процесс набора кода в устройстве до, наступления мотельно последовательности импульсов, подаваемой на другой зажим 17. Этим достигается поочередное открывание и закрывание ключей U и 15. В один полупериод частоты f транзистор 14 закрыт, а транзистор 15 открыт. В.другой полупериод частоты транзистор 14 открыт, а транзистор 15 закрыт.

На входные зажимы обратимого инвертора подается напряжение постоянного тока. Параллельно входным зажимам обратимого инвертора установлен накопительный кондексатор 13, отфильтровывающий нежелательные.составляющие переменного тока в составе входного напряжения постоянного тока.

Поскольку конденсаторами 5 связи выравниваются по амплитуде импульсы на импульсных выходах всех инверторо делителя, то в силу обратимости инверторов Еыравниваются и напряжения накопительных конденсаторов всех инверторов делителя, и постоянное входное напряжение делителя оказывается поделенным на строго равные доли.

Устройство работает следующим образом.

Поступающее на вход напряжение U через усилитель 12 разностного сигна ла преобразуется грубым Преобразователем 10 в код и записывается в запоминающее устройство 11, а затем преобразуется в напряжение и, с помощью преобразовател:я 1 код - напряжение, выход которого соединен с другим входом усилителя 12 разностного сигнала.

Поскольку ошибка преобразования преобразователя 1 код - напряжение, представляет достаточно малую величину, в конечном итоге получится результат, соответствующий достаточно малой разности между напряжением UK и напряжением и,, т.е. достаточно точное цифровое представление величины Ux .

Когда эта разность окажется достаточно малой, компараторы 7 и 8 с элементом И 9 cфop :иpyют на вход запрета запоминающего устройства 11 сигнал, разрывающий связи запоминаю- п(его устройства с преобразователем 10 напряжение - код, а значит, и цепь

цессе получения требовавшегося цифрового значения уравновешивающего кода, т.е. прекратится процесс набора кода в устройстве до, наступления мо313

мента нового значительного расхождения между величинами U и U и нового цикла преобразования. Это обеспечивает непрерывное слежение за изменениями во входном сигнале Ux .

Формула изобретения

1.Устройство преобразования напряжение - код, содержащее усилитель разностного сигнала, первый вход которого является входной шиной, второй вход подключен к выходу преобразователя код - напряжение, а выход соединен с входом преобразователя напряжения в код, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами запоминающего устройства, выходы которого подключены к соответствующим входам первой и второй групп входов преобразователя код - напряжение, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразования, в него введены два компаратора и элемент И, входы которого соединены с выходами первого и второго компараторов, а выход подключен к входу запрета запоминающего устройства, причем инвертирующий вход первого компаратора и неинвертирующий вход второго компаратора являются входной шиной, а неинвертирующий вход первого компаратора и инвертирующий вход второго компаратора подключены

к первому и второму дополнительным выходам преобразователя код - напряжение соответственно.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что преобразователь код - напряжение, выполнен на ключах первой и второй групп, дополнительных ключах и двух делителях напряжения, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных обратимых инверторах, дополнительные входы каждого из которых соединены с первыми выводами конденсаторов связи, вторые выводы которых объединены, причем входы первого делителя напряжения являются опорной шиной преобразователя,

а каждый выход соединен с информационными входами двух соответствующих

1 1

ключей nepBOi t rpynni,i, ипформацпоиль.ч- входы первого и второго дополнительных ключей соединены соответственно с первым и вторым входами первого деителя напряжения, второй вход которого подключен к общей тине, выход ; первых ключей первор группы и второго ополнительного ключа объединены и

подключены к первому входу второго делителя напряжен гя, второй вход которого соединен с выходами вторых ключей первой группы и первого дополнительного ключа, управляющие входы

соответствующих ключей первой группы и первого и второго дополнительных ключей соответственно попарно объединены и являются первой группой входов преобразователя, а каждый выход второго делителя напряжения, кроме выхода, соответствующего наименьшему напряжению, соединен с информационными входами соответствующих двух ключей второй группы, выход, соответствующий

наименьшему напряжению, соединен с информационными входами соответствующих трех ключей второй группы, второй вход второго делителя напряжения объединен с информационным входом третьего дополнительного ключа, первый вход объединен с информационными входами четвертого и пятого дополнительных ключей, третрп вход второго делителя напряжения подключен к информационному входу шестого дополнительного ключа, выходы первых ключей второй группы и выход четвертого дополнительного ключа объединены и являются выходом преобразователя, выходы

вторых ключей второй группы и третьего дополнительного ключа объединены и. являются первь м дополнительным выходом преобразователя, выход третьего ключа второй группы и пятого и шестого дополнительных ключей объединены и являются вторым дополнительным выходом преобразователя, а управляющие входы соответствующих ключей второй группы и третьего, четвертого, пятого

и шестого дополнительных ключей соответственно по три объединены и являются второй группой входов преобразователя .

р

JTLJL /о IJu

Редактор Л.Гратилло

Составитель В.Махнанов Техред Л.Сердюкова

Заказ 4245/55

Тираж 901Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, у. Проектная, 4

Фиг.2

Корректор Е.Рошко

Изобретение относится к радиоэлектронике, измерительной технике. В устройство, содержащее преобразователь 1 код-напряжение, выполненный на делителях напряжения 2, 3, каждый из которых состоит из обратимого инвертора 4 с конденсаторами связи 5, ключей 6, преобразователь напряжения в код 10, запоминающее устройство 11, усилитель разностного сигнала 12, введены два коьшаратора 7, 8 и элемент И 9. Это позволяет повысить быстродействие преобразования, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. к/2 . О-1- ю Pue.J