/ t-T
сл
сд
оо
О5 О5
Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для построения устройств обмена информацией.
Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения и расширение функциональных возможностей.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразо-10 вателя.
Аналого-цифровой преобразователь содержит входную шину 1, шины 2 и 3 источника отрицательной и положительной полярности, шины и 5 управления ,15 аналоговые ключи 6 и 7 широтно-импуль- сный модулятор 8, элемент ИЛИ 9, двух- пороговый элемент 10, оптоэлектронный блок 11 управления, содержащий фотодиод 12, светодиод 13, фотодиод 1, тодиоды 15 и 1б, фотодиод 17, резистор 18, фотодиод 19, светодиод 20, транзистор 21, диод 22, резистор 23, светодиод 24, фотодиод 25, п-разрядов преобразования, каждый из которых со- держит транзистор 26, диод 2, светодиод 28, фотодиод 29, светодиод 30, фотодиод 31, резистор 32, светодиод 33, фотодиод 3, резистор 35, светодиод 36,фотодиод 37, светодиод 38 и фо- 30 тодиод 39 Измеряемое входное напряжение параллельно поступает на информационные входы аналоговых ключей 6 и 7.
Данный АЦП может работать в двух режимах: в режиме широтно-импульсного 35 модулятора (ШИМ) и в режиме двухпоро- гового элемента.
В начальный момент времени все разряды обнулены, поэтому транзистор
26каждого i-ro разряда закрыт, потен-40 циал на его коллекторе и катоде диода
27высокиРг и диод 27 находится в закрытом состоянии, поэтому через свето- диоды Зб и 38 и резистор 35 протекает ток. Светодиоды Зб и 38 включены и 45 световой поток от них поступает соответственно на фотодиод 37 последующего (i+l)-ro разряда 1, i+1 и фотодиод 39 предыдущего (i-l)-ro разряда 1, i-1.
В режиме широтно-импульсного модулятора высокий уровень подается на вход управления аналогового ключа 6, разрешая прохождение входного напряжения на вход ШИМ 8. В зависимости от
55
величины входного напряжения широтно- импульсный модулятор 8 дает на выходе положительный импульс, длительность которого функционально зависит от
0
5 0 0
5
0
5
5
входного напряжения. Этот же импульс получается на выходе элемента ИЛИ 9При подаче светового потока на фотодиод З ()ro разряда от предыдущего разряда и импульса положительной полярности на выходе элемента ИЛИ 9 сопротивление фотодиода 3 данного разряда резко уменьшается и данный разряд переходит в возбужденное состояние. -Возбуждается также оптоэлектронный блок 11, включается источник света - светодиод 16, через открытый транзистор 21 протекает ток через резистор 18 и диод 22. Светодиод 24 зашунтирован транзистором 21 и находится в выключенном состоянии. Световой поток от светодиода 1б поступает на фотодиод 17, поэтому на объединенном выводе фотодиода 17 и фотодиода 25 присутствует низкий отрицательный потенциал.
Если длительность паузы между импульсами такова, что оптоэлектронный блок 11 не успел обнулиться, то при записи следующей единицы информации с вывода фотодиодов 17 и 25 также снимается низкий отрицательный потенциал. При подаче очередных импульсов последовательно срабатывает i-й, (1+1)-й и т.д. разряды, при этом обнуления (i-l)-ro, i-ro и т.д. разрядов не происходит, так как при записи информации с фотодиодов 17 и 25 также снимается низкий отрицательный потенциал. Таким образом, при записи информации аналого-цифровой преобразова- тель работает в единично-нормальном коде.
После завершения записи информации, т.е. после прекращения импульсов на выходе элемента ИЛИ 9, оптоэлектронный блок 11 обнуляется, диод 22 оказывается в закрытом состоянии и через светодиод 24 начинает протекать ток. Световой поток от светодиода 24 поступает на фотодиод 25, поэтому с вывода фотодиодов 17 и 25 снимается высокий отрицательный потенциал. Происходит обнуление возбужденных разрядов, причем обнуляется только тот возбужденный разряд, на фотодиодах 37 и 29 которых присутствуют оптические сигналы соответственно со светодиода 36 предыдущего разряда и от светодиода 28 последующего разряда, т.е. предыдущий разряд обнулен, а последующий - возбужден. Таким образом, происходит последовательное обнуление всех ранее
возЬужденных разрядов за исключением старшего (i+l)-ro возбужденного разряда, который не обнуляется, поскольку отсутствует оптический сигнал от светодиода 28 последующего разряда, так как этот последующий разряд обнулен.
После завершения записи информации
Формула
и
6
3 о б р
е т е н и я
1, Аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый аналоговый ключ, п .разрядов преобразования, каждый из которых содержит первый, второй, третий и четвертый светодиоды, первый, второй и третий фотодиоды.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Оптоэлектронный сумматор | 1983 |
|
SU1151958A1 |
| Аналого-цифровой преобразователь | 1986 |
|
SU1327293A1 |
| Электронные часы с псевдострелочной индикацией | 1989 |
|
SU1653157A1 |
| Электронная система отсчета времени | 1987 |
|
SU1436099A1 |
| Шкальный индикатор напряжения | 1987 |
|
SU1492295A1 |
| Оптоэлектронный элемент матрицы для выделения контура изображения | 1988 |
|
SU1583948A2 |
| Электронная система отсчета времени | 1985 |
|
SU1295362A1 |
| Оптоэлектронный модуль | 1984 |
|
SU1277391A1 |
| Оптоэлектронные часы | 1989 |
|
SU1688228A1 |
| Шахматные часы | 1988 |
|
SU1693619A1 |
Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для построения устройств обмена информацией. Изобретение позволяет повысить надежность путем упрощения и расширить функциональные возможности. Это достигается тем, что в преобразователь введены оптоэлектронный блок 11 управления, аналоговые ключи 6, 7, двухпороговый элемент 10, элемент ИЛИ 9, а в каждый разряд преобразования введены светодиоды 38, 39 и фотодиод 34. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
аналого-цифровой преобразователь рабо- д два резистора, диод и транзистор, в
тает в единично-позиционном коде.
В режиме двухпорогового элемента на вход управления аналогового ключа 7 подается высокий уровень, пропуская напряжение на вход двухпорогового мента 10, на выходе которого получается положительный импульс. Фронт этого импульса по времени совпадает с моментом достижения входным напряжением первого порога срабатывания двухпоро- 20 гового элемента 10, а спад импульса по времени совпадает с моментом достижения входным напряжением второго порога срабатывания двухпорогового элемента 10. Таким образом, достигается 25 функциональная зависимость длительности импульса от величины входного нап-- ряжения. Этот же импульс получается
каждом i-M разряде преобразования эмиттер транзистора является шиной нулевого потенциала, коллектор соединен с катодами диода и первого светодиода, который оптически соединен с первым фотодиодом (i-l)-ro разряда преобразования, анод первого светодиода в каждом i-M разряде преобразования через последовательно соединенные второй светодиод, первый резистор и третий светодиод соединен с шиной источника положительной полярности, и через второй резистор - с анодами диода и четвертого светодиода, оптически соединенного с вторым фотодиодом (i+1)-ro разряда преобразования, в каждом i-M разряде преобразования второй светодиод оптически соединен с третьим фотодиодом, анод которого
35
40
на выходе элемента ИЛИ 9.
Работа аналого-цифрового преобразо-зо соединен с базой транзистора и катодом вателя в этом режиме аналогична работе второго фотодиода, а катод объединен в режиме широтно-импульсного модуля- с катодами третьих фотодиодов всех
разрядов преобразования, в каждом i-м разряде преобразования анод второго фс)тодиода соединен с катодом первого фотодиода.отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения и расширения функциональных возможностей за счет возможности обеспечения дополнительной функции нелинейного преобразования входного сигнала, в него введены второй аналоговый ключ, двухпорого- вый элемент, широтно-импульсный модулятор, элемент ИЛИ, оптоэлектронный блок управления, а в каждый разряд преобразования введен пятый светодиод, четвертый и пятый фотодиоды, в каждом 1-м разряде преобразования анод четвертого фотодиода соединен с базой транзистора, катод - с анодом пятого фотодиода, катоды пятых фотодиодов всех разрядов преобразования и первый вход оптоэлектронного блока управления объединены и соединены
тора.
Аналого-цифровой преобразователь функционирует в единично-нормальном коде, если длительность паузы i между импульсами меньше времени обнуления оптоэлектронной схемы управления овн Г-е- . оэс Если ,
oSK. 09СУ то АЦП функционирует в единично-позиционном коде.
Если на выход элемента ИЛИ 9 подается потенциал положительной полярности в течение времени п С, где п - количество разрядов аналого-цифрового преобразователя, а - время срабатывания разряда, то в возбужденное состояние переходят п разрядов.
Конец записи информации соответствует тому, что оптоэлектронный блок обнуляется, с фотодиодов 17 и 25 снимается высокий отрицательный потенциал.
45
50
55
, с выходом элемента ИЛИ, третий светоСледовательно, создаются все уело- диод каждого 1-го разряда преобразования оптически соединен с пятым фотодиодом (i+l)-ro разряда ,преобразования для обнуления всех возбужденных разрядов, кроме старшего.
каждом i-M разряде преобразования эмиттер транзистора является шиной нулевого потенциала, коллектор соединен с катодами диода и первого светодиода, который оптически соединен с первым фотодиодом (i-l)-ro разряда преобразования, анод первого светодиода в каждом i-M разряде преобразования через последовательно соединенные второй светодиод, первый резистор и третий светодиод соединен с шиной источника положительной полярности, и через второй резистор - с анодами диода и четвертого светодиода, оптически соединенного с вторым фотодиодом (i+1)-ro разряда преобразования, в каждом i-M разряде преобразования второй светодиод оптически соединен с третьим фотодиодом, анод которого
35
40
45
50
ния, пятый светодиод которого оптически соединен с четвертым фотодиодом i-ro разряда преобразования, в каждом i-M разряде преобразования анод пятого светодиода соединен с катодом четвертого светодиода, а катод является шиной нулевого потенциала, аноды первых фотодиодов всех разрядов преобразования объединены и соединены с выходом Q оптоэлектоонного блока управления, второй вход которого объединен с катодами третьих фотодиодов всех разрядов преобразования и является шиной источника положительной полярности, третий j вход оптоэлектронного блока управления является шиной источника отрицательной полярности, первый вход элемента ИЛИ через широтно-импульсный модулятор соединен с выходом первого аналогового 20 ключа, второй вход через двухпорого- вый элемент - с выходом второго аналогового ключа, информационные входы первого и второго аналоговый ключей объединены и являются входной шиной, управляющие входы первого и второго аналоговых ключей являются соответственно первой и второй шинами управления.
25
30
Q05
0
диоде, двух резисторах и транзисторе, эмиттер которого является шиной нулевого потенциала, коллектор соединен с катодом диода и через последовательно соединенные первый и второй свето- диоды, первый резистор и третий светодиод - с первым выводом второго резистора, катод первого фотодиода соединен с анодом четвертого светодиода и является вторым входом блока, второй светодиод оптически соединен с первым фотодиодом, третий светодиод оптически соединен с вторым фотодиодом, катод которого является шиной нулевого потенциала, анод соединен с катодом третьего фотодиода и является выходом блока, третьим входом которого являются аноды третьего и четвертого фотодиодов, последний из которых оптически соединен с первым светодиодом, катод четвертого фотодиода соединен с анодами первого и пятого фотодиодов и с базой транзистора, катод пятого фотодиода является первым входом блока, катоды четвертого и пятого светодиодов объединены и являются шиной нулевого потенциала, анод пятого светодиода объединен с анодом диода и соединен с вторым выводом второго резистора, пятый светодиод оптически соединен с третьим фотодиодом, четвертый светодиод - с пятым фотодиодом.
