АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1971 года по МПК H03M1/46 

В основном авт. св. № 205375 описано устройство для преобразования напряжения в код, содержащее нуль-органы но числу квантов грубого отсчета, резисторный делитель, шифратор, усилитель, переключатель, преобразователь код - напряжение, счетчик-регистр, генератор импульсов, вентили и линии задержки. При этом указанные элементы в схеме преобразователя включены таким образом, что позволяют вначале получить грубый отсчет, затем произвести коррекцию грубого отсчета, а в дальнейшем обеспечить получение точного отсчета.

Цель предлагаемого преобразователя, представляющего собой дальнейшее усовершенствование устройства по авт. св. № 205375 - расширение полосы пропускания преобразуемых напряжений Ux(t). Это достигается за счет применения блока изменения дипамического диапазона точной шкалы, дифференциального усилителя, триггера знака кода младших разрядов и логического элемента «Я. При этом выход указанного блока связан, с одной стороны, с дифференциальным усилителем (ДУ), обеспечивая ступенчатое изменение проводимости на его входе, а с другой стороны, - с преобразователем напряжение- код параллельного кодирования, обеспечивая необходимое переключение нуль-органов коррекции кода старших разрядов. Вход триггера

знака кода младших разрядов через логический элемент «И связан со знакопеременным выходом ДУ. В результате выходной код определяется алгебраической суммой кода старших и младших разрядов, а сочленение указанных отсчетов осуществляется в соответствии с кодом, снимаемым с выхода блока изменения динамического диапазона точной шкалы.

Па фиг. 1 изобрал епа функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 - приведена временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 изображена функциональная схема блока изменения динамического диапазона системы точного отсчета; на фиг. 4 приведена схема формирования сдвигов п слолсения кодов.

Процесс нахолчдения грубого значения кода старших разрядов Nz (момент времени ti,

см. фиг. 2) производится преобразователем / напрял ение - код параллельного кодирования, состоящим из нуль-органов но числу квантов грубого отсчета, резисторного делителя, шифратора, вентилей и регистра. Переключатель 2 в этом случае находится в иолол ении, при котором с его выхода снимается напряжение Ux(t)- Этот процесс практически иичем не отличается от способа получения кода изложенном в авт. св. ЛЬ 205375. ни fs, CM. фиг. 2) в принципе преследует ту же цель, что и в структуре преобразователя I (получение точиого значения кода N-2 на достаточио грубых нуль-огранах преобразователя /), однако имеет ряд существенных особенностей. Эти особеппости заключаются в том, что ранее коэффициент нередачн напряжения L lj Ux-Uoc на вход преобразователя /, а также порядковый номер нуль-органа коррекции кода определялись величиной S, где S - динамический днаиазон грубого отсчета, -значение кванта грубого отсчета, Loc - нанряжение обратной связн, формируемое преобразователем 3, то теперь 15 коэффициент передачи нанряжения , а соответственно и помер нуль-органа коррекции кода Nz будет определяться значением S S-K, где 5 -дипамический диапазон системы точного отсчета, k - коэффициент изменения динамического диапазопа системы точного отсчета, принимающий значения, равпые 1, i/a, /4, и т. д. Установка требуемого зпачения коэффициента k осуществляется блоком 4. Р1зменепия динамического диапазопа системы точпого отсчета. Если переключатель П находится в положепни а, то вход дифференциального уси- 30 лителя будет полпостью отключен от блока 4 и тогда , а . При другой ситуации, например когда переключатель паходится в ноложенпп Ь, ко входу дифференциального усилителя 5 будет подключепо сопротивле- 35 ние R. Если величина соиротивлепия выбрана такой, что (где R - сопротивление старшего разряда нреобразователя ), то в этом случае ft i/2 и соответственно . При дальнейшем программном или ручном перемещении иереключателя П величина 5 будет уменьшаться по двоичному закону. Определепие кода младших разрядов (момент времени tz, см. фиг. 2) неразрывно 45 связан с выполнением условия, нри котором AL--5 t/,rOmax Если за время полного цикла преобразовання Т (см. фиг. 2) величина Ux(t) не измеинтся 50 больще, чем на один квапт точной шкалы, то в этом случае ALmax Расщирение частного диапазона Ux(t) без существеппой потери в точности в нредлагаемой структуре преобразователя достигается, с 55 5 W 20 25 одной стороны, за счет уменьшения динамического дпаназона системы точного отсчета, а с другой - за счет ввода автоматической коррекции динамической иогрешиости. Уменьшение динамического диапазопа 5 практически реализуется блоком 4. Автоматическая коррекция динамической иогрешностп связана с необходимостью определения знака кода Л , сдвигом мантиссы кода влево па один нли несколько разрядов и алгебраическим суммирова1П1и кодов N-y и N,. В тех случаях, когда (момепт времении /3 иа /-вом цикле) логический элемент («и) 6 будет заперт положительным уровпем напряжения, снимаемым с выхода усилителя 5. В результате триггер 7 знака кода младших разрядов будет находиться в исходном состоянии, наиример в состоянии кода «О, что соответствует положительным значениям кода . В случае, когда (момент времени tz на /+1-м цикле), элемент 6 будет открыт отрицательным уровнем напряжения, снимаемым с выхода усилителя 5. В результате за счет сигнала, снимаемого с выхода генератора 8, триггер 7 перейдет в инверсное состояние, т. е. в состояние кода «1, что будет соответствовать отрицательным зиачениям кода N zСдвиг мантиссы кода и алгебраическое сложение кода Nz с кодом осуществляется с помощью ЦВЛ, если преобразователь включен в ее коптур, или с помощью специального цифрового сумматора. Количество разрядов, на которое необходимо произвести сдвиг кода ио отношению к коду /Vs, определяется кодом Лсд (см. фиг. 4). Предмет изобретения Аналого-цифровой преобразователь по авт. св. № 205375, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускапия преобразуемых напряжений, он содержит блок изменепия дипамического диапазона системы точного отсчета, дифферепциальпый усилитель, триггер зиака кода младших разрядов и логический элемент «И, через который вход триггера знака кода младших разрядов соединен с выходом дифференциального усилителя, вход последнего подключен к одному выходу блока изменения динамического диаиазона системы точного отсчета, другой выход которого соединен с преобразователем напряжение - код нараллельпого кодирования.

1

.нодоя mavoctdo.

V шишива aaaai/gailuh

vff

V

.

S