АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/12 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для аналогоцифрового преобразования напряжения милливольтового диапазона.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий преобразователь амплитудацифровой код с расширителем, блок управления, блок образцовых резисторов с переключателем, ключ и источник питания. Однако паличие ключа в цепи измеряемого сигнала ухудшает чувствительность и точность преобразования.

Целью изобретения является увеличение чувствительности и точности преобразования, Для достижения этой цели в преобразователь введена накопительная индуктивность и трансформатор на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, первичная обмотка которого подключена последовательно с накопительной индуктивностью к источнику преобразуемого напряжения, а одна вторичная обмотка через параллельно соединенные блок образцовых резисторов с переключателем и ключ подключена к источнику напряжения, другая вторичная обмотка соединена со входом преобразователя амплитуда-цифровой код с расширителе.м, при этом управляющий вход ключа подключен к выходу блока управления.

На фиг. 1 приведена функциональная схема

преобразователя; на фиг. 2 - идеализированная кривая намагничивания.

Аналого-цифровой преобразователь имеет блок / управления и преобразователь 2 амплитуда-цифровой код. Чувствительность преобразования меняется с помощью блока 3 образцовых резисторов, включаемых переключателем 4 параллельно ключу 5. Резистор 6 ограничивает величину тока /i, протекающего по обмотке 7 трансформатора 8 от источника 9 напряжения. Необходимое значение тока /2 смещения устанавливается с помощью потенциометра 10. Имеется также накопительная индуктивность // и индуктивность 12, предназначенная для увеличения реактивного сопротивления цепи обмотки 13. Выходное напряжение снимается с обмотки 14 трансформатора 5 и поступает на вход преобразователя 2 амплитуда-цифровой код.

В исходном состоянии по входной цепи протекает ток /3. При замкнутом ключе 5 по обмотке 7 трансформатора 8 протекает ток /ь который имеет противоположное направление по отношению к /з, а его величина обеспечивает положительное насыщение сердечника трансформатора 8 во всем диапазоне изменения тока /3. По сигналу с блока 1 управления ключ 5 размыкается и сердечник переходит из состояния Л (см. фиг. 2) в состояние D. На участке AD индуктивность обмоток сердечника

равна нулю. В точке D индуктивность увеличивается скачком и для идеального случая на участке DN стремится к бесконечности. Скачок индуктивности во входной цепи вызывает прекращение тока в выходной цепи, в то же время ток /3, протекающий через накопительную индуктивность 11, не изменяется и создает на эквивалентном сопротивлении нагрузки трансформатора падение напряжения, которое равно э.д.с. самоиндукции, возникающей на индуктивности //, и пропорционально входному напряжению.

Эквивалентное сопротивление нагрузки состоит из параллельно включенных сопротивлений разомкнутого ключа, эталонного сопротивления и входного сопротивления преобразователя 2 амплитуда-цифровой код; так как эталонное сопротивление выбирается на один-два порядка меньще сопротивления разомкнутого ключа, то последнее можно не учитывать.

При выходное напряжение максимально

и и,

- - вх

макс

где г - активное сопротивление входной цени;

R - эквивалентное сопротивление нагрузки.

D

Так как;: 1, то импульс выходного напряжепия значительно превосходит величину преобразуемого сигнала.

После получения выходного импульса ключ 5 замыкается и сердечник трансформатора 8 переходит в состояние Л.

Для компенсации гистерезиса сердечника используется обмотка 14 смещения, в которой протекает ток, создающий напряженность поля Яд.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий преобразователь амплитуда-цифровой

код с расщирителем, блок управления, блок образцовых резисторов с переключателем, ключ и источник напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и точности преобразования, в него введена

накопительная индуктивность и трансформатор на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, первичная обмотка которого подключена последовательно с накопительной индуктивностью к источнику преобразуемого напряжения, а одна вторичная обмотка через параллельно соединенные блок образцовых резисторов с переключателем и ключ подключена к источнику напряжения, другая вторичная обмотка соединена со входом нреобразователя амплитуда-цифровой код с расширителем, при этом управляющий вход ключа подключен к выходу блока управления.