АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ Советский патент 1969 года по МПК H03M1/22 

Изобретение относится к области преобразования и кодирования информации.

Известны аналого-цифровые преобразователи сравнения - вычитания, содержащие разделительные диоды и нуль-органы, к одним из входов которых подключены резисторы эталонных токов, а к другим входам одним концом подсоединены резисторы переключаемых эталонных токов, другой конец которых подключен к выходам ключей.

Известные преобразователи не обладают достаточным быстродействием.

Предлагаемый преобразователь отличается тем, что он содержит в каждой двоичной группе одновибратор, а выходы нуль-органов, .образующих данную двоичную группу, объединены и через диоды подсоединены ко входу одновибратора, выход которого подключен к управляющему входу ключа, коммутирующего эталонный ток следующего разряда.

Эти отличия позволяют повысить быстродействие преобразователя.

На чертеже приведен предложенный преобразователь.

Нуль-органы преобразователя выполнены на магнитных элементах / с выходными обмотками 2. Входная цепь 3 преобразователя образована последовательным соединением входных обмоток нуль-органов. К обмоткам 4 непереключаемых эталонных токов подключены

весовые резисторы 5. Опорное напряжение подается по цепи 6.

Выходы нуль-органов, образующих группы, подсоединены к выходам через развязывающие диоды 7 и подключены ко входам одновибраторов 8, управляющих ключевыми элементами 9, к выходам которых подключены через весовые резисторы W цепи обмоток 11 переключаемых эталонных токов. Спгнал опроса подается по цепи 12. Выходной код снимается с выходов 13-18.

Количество нуль-органов ;в каждой группе определяется формулой:

Л 2---1,

где к - число разрядов части двоичного эквивалента, соответствующей данной группе.

Количество нуль-органов, соответствующих одному разряду, определяется следующим образом:

Mt 2-1,

где ,2.../v; причем t l соответствует старшему разряду в данной группе. При этом пороги срабатывания нуль-органов устанавливаются с помощью весовых резпсторов 5 в цепях непереключаемых эталонных токов следующим образом. В старЕгем разряде старшей группы (выход 18) в нуль-органе устанавливается порог, при котором указанный элемент перемагничивается под действием импульсов опроса, подаваемых В цепь 12 опроса, при значениях входного где /;„ -максимальное значение преобразуемого тока. Во втором разряде старшей группы (выход 17) в одном из нуль-органов устанавливается порог, при котором он перемагничивается при значениях тока - Н-7 в другом - порог, соответствующий диапазону входного то3ка -/„ -/„, где п - число разрядов двоичного эквивалента. В третьем разряде старшей группы (1выход 16} уровень порогов устанавливается таким образом, что первый нуль-орган реагирует на входные токи -/„ - , второй .А/ 3 , ,/;„.„... 5 ,.6 ,третий на т - я четвертый на , О В следующей более младшей группе аналогично определяются пороговые уровни нульорганов с той лишь разницей, что вместо максимального значения тока фигурирует величина -, где к - количество разрядов части соответствующего двоичного эквивалента, старшей группе. Дополнительным отличием также является то, что во всех без исключения выражениях имеет место разность между верхним уровнем и значением кванта -. Вторая группа, соответствующая более младшим, разрядам двоичного эквивалента (выходы 13-/5) (см. чертеж), конструктивно отличается от группы старших разрядов (16-18) также и тем, что ее нуль-органы имеют обмотки, последовательное соединение которых образует цепи обмоток 11 переключаемых эталонных токов. В указанные цепи задаются эталонные токи, создающие поля, встречные полю от входного тока. Величина эталонного тока в каждой из обмоток 11 определяется весовыми резисторами 10 и численно равна соответственно: у/„, 1 . Коммутация цепей обмоток переключаемых эталонных токов осуществляется с помощью ключевых элементов 9, на один из входов которых подается опорное напряжение с цепи 6, а на другой - управляющие сигналы с одновибраторов 8, запускаемых сигналами с выходов двоичного эквивалента. Длительность импульсов, генерируемых одновибраторами, при этом определяется временем, необходимым для получения на выходе 19 полного значения двоичного эквивалента. Диоды 7 фактически представляют собой сборку, т. е. реализуют схему с несколькими входами и одним выходом. Ток, подлежащий преобразованию, подается в цепь 3, образованную последовательным соединением входных обмоток нуль-органов. При этом производится выборка тех или иных нульорганов в зависимости от величины действующего тока. При подаче импульса опроса в цепь 12, образованную последовательным соединением обмоток опроса нуль-органов, производится перемагничивание тех элементов, в которых установлены пороги с соответствующим диапазоном, в пределах которых находится значение действующего тока. При этом на выходе указанных элементов вырабатываются сигналы, которые (или непосредственно от старших разрядов групп или через диоды 7) подаются на одновибраторы S. Процесс преобразования в устройстве осуществляется параллельно-последовательным способом и распространяется от старших разрядов. При .подаче импульса опроса сначала срабатывают нульорганы старшей группы. Одновибраторы 8 вырабатывают на выходе управляющий сигнал, отпирающий связанные с «ими ключевые элементы 9. При этом в цепи обмоток И задается эталонный ток, величина которого определяется весовым.резистором 10, включенным в данную цепь. Папример, при перемагничиваНИИ нуль-органа в старшем разряде (выход 18} в цепь обмоток II переключаемых эталонных токов задается ток - , а при перемагничивании одного из нуль-органов в разряде с выходом П - ток - и так далее. После переключения эталонных токов вырабатывается часть двоичного эквивалента в группе, соответствующей более младщим разрядам (13-15} и т. д. Таким образом, на выходе 19 появляется двоичный эквивалент, соответствующий значению действующего тока. Предмет изобретения Аналого-цифровой преобразователь сравнения-вычитания, содержащий разделительные диоды и нуль-органы, к одним из входов которых подключены резисторы эталонных токов, а к другим входам одним концом подсоединены резисторы переключаемых эталонных токов, другой конец которых подключен к выходам ключей, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит в каждой двоичной группе одновибратор, а выходы нуль-органов, образующих данную двоичную группу, объединены и через диоды подсоединены ко входу одновибратора, выход которого подключен :к управляющему входу ключа, коммутирующего эталонный ток следующего разряда.