АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/34 

Изобретение относится к «мпульсной технике, а именно к аналого-цифровым преобразователям.

Известен аналого-цифровой преобразователь, в котором для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму используют два способа аналого-цифрового преобразования поразрядного уравновешивания и последовательного счета.

Однако известный преобразователь отличается сложностью.

Цель изобретения является упрощение устройства и получение прямого кода кодируемого напряжения.

Для этого нулевой выход триггера последнего разряда младшей группы счетчика соединен с нулевым входом триггера управления, единичный выход которого подключен к шине установки в «О триггеров младшей группы разрядов счетчика, а нулевой выход триггера управления соединен с шиной «начальной установки триггеров младшей группы разрядов счетчика в «1 и триггеров старшей группы разрядов счетчика в «О.

Кроме того, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с единичными выходами триггеров младшей группы разрядов счетч-ика и нулевыми выходами триггеров старшей группы разрядов счетчика.

На фиг. 1 приведена функциональная блоксхема преобразователя; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы. Аналого-цифровой преобразователь содержит схему сравнения 1, на входы которой поступают кодируемое напряжение со входа 2 преобразователя и ступенчато-нарастающие напряжения разного наклона с выхода декодирующего преобразователя 3, триггер управления 4, на счетный вход которого поступают выходные сигналы схемы сравнения 1, возникающие при равенстве сравниваемых напряжений, схемы совпадения 5, б, на один из входов каждой из которых поступают сигналы с

выходов триггера управления 4, а на второй - сигналы от генератора импульсов 7, счетчик 8, разряды которого подразделяются на младщую группу разрядов 9-11 (разряды 2°, 2, 2) и старшую группу разрядов 12-14 (разряды 2, 2, 2). Емкость младшей группы разрядов счетчика равна Л 2°-2-2, а емкость старшей группы разрядов - . Единичные выходы младших разрядов и нулевые выходы старших разрядов соединены с выходом 15 устройства, а нулевые выходы разрядов обеих групп соединены со входами декодирующего преобразователя 3. Единичные входы триггеров младших разрядов и нулевые входы триггеров старших разрядов объолинены тиной «начальной установки счетчика, которая соединена с нулевым выходом триггера управления 4.

Нулевые входы триггеров младших разрядов объедины шиной 16 «сброс, которая соединена с единичным выходом триггера управления 4.

Преобразователь работает следуюш,им образом.

На вход 2 преобразователя поступает кодируемое напряжение UK (см. фиг. 2). Импульсы начальной установки по входу 17 устанавливают триггер управления 4 в нулевое положение. При этом фронт сигнала с нулевого выхода триггера управления 4 устанавливает счетчик 8 в такое состояние, при котором на выходе декодируюшего преобразователя 3 формируется напряжение смеш,ения t/cM схемы сравнения 1 (см. фиг. 2 а). Указанному положению триггера управления 4 соответствует открытое состояние схемы совпадения 5 и закрытое состояние схемы совпадения 6. Импульсы с выхода генератора импульсов 7 через открытую схему совпадения 5 начинают поступать на вход ;первого разряда 2 старшей группы. Аналоговый эквивалент записываемого таким образом в счетчик числа появляется на выходе декодирующего преобразователя 3 в виде ступенчато-н:арастаюш,его напряжения максимального наклона (см. фиг. 2 а). Величина единичного прираш,ения Ai этого напряжения пропорциональна «весу первого разряда старшей группы (в данном случае Ai 2 8). Как только ступенчато-нарастающее напряжение (превысит кодируемое напряжение, ва выходе схемы сравнения 1 возникнет импульс, перебрасывающий триггер управления 4 в положение «1. При этом схема совпадения 5 закроется, а в старших разрядах счетчика окажется записанным некоторое число uiВ результате переброса триггера управления 4 в положение «1 фронтом сигнала с его единичного выхода разряды младшей группы сбрасываются в состояние «О. При этом амплитуда напряжения на выходе декодирующего преобразователя уменьшится на величину, пропорциональную N2Единичному состоянию триггера управления 4 соответствует открытое положение схемы совпадения 6, через которую счетные импульсы начинают поступать на вход первого разряда 2° младшей группы разрядов счетчика. При этом на выходе декодирующего преобразователя формируется ступенчато-нарастающее напряжение меньшего наклона (см. фиг. 2), так как величина единичного приращения АЗ пропорциональна «весу первого разряда младщей группы (в данном случае ).

.Напряжение на выходе декодирующего преобразователя 3 нарастает до тех пор, пока не превысит кодируемое напряжение. В этот момент в счетчике записан цифровой эквивалент кодируемого напряжения п , где

число, записанное в младщие разряды счетчика.

Импульс с выхода схемы сравнения 1 перебрасывает триггер управления 4 в нулевое положение, при этом фронтом сигнала с его нулевого выхода код из счетчика считывается на выход 15, а сам счетчик устанавливается в начальное состояние. Аналого-цифровой преобразователь будет

работать но приведенной схеме при всех значениях кодируемого напряжения UK кроме тех, которые удоветворяют условию Arni4-A2 . Преобразование этих значений кодируемого

напряжения отличается следующим. Так как значение кодируемого напряжения лежит ниже того уровня, до которого опустилось ступенчато-нарастающее напряжение максимального наклона после сброса младщих разрядов

счетчика в «О состояние (см. фиг. 26), в младщие разряды счетчика будут записываться счетные импульсы до его переполнения.

Переполнение характеризует такое состояние разрядов младшей группы счетчика, когда

все ее разряды сбрасываются из единичного состояния в нулевое. При этом сигнал с нулевого выхода последнего разряда своим фронтом устанавливает триггер управления 4 в состояние «О. Переход триггера управления

4 в нулевое состояние приводит к запиранию схемы совпадения 6, установке счетчика в начальное состояние и считыванию цифрового эквивалента кодируемого напряжения на выход 15 устройства, как и в предыдущем случае.

Предмет изобретения

1. Аналого-цифровой преобразователь, содержащий схему сравнения, один вход которой соединен с выходом декодирующего преобразователя, генератор импульсов, подключенный через схему совпадения ко входу счетчика, триггер управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем нулевой выход триггера последнего разряда

младщей группы счетчика соединен с нулевым входом триггера управления, единичный выход которого подключен к шине установки в «О триггеров младшей группы разрядов счетчика, а нулевой выход триггера управления

соединен с шиной «начальной установки триггеров мл1адшей группы разрядов счетчика в «1 и триггеров старшей группы разрядов счетчика в «О. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся

тем, что, с целью получения прямого кода кодируемого напряжения, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с единичными выходами триггеров младщей группы разрядов, счетчика и нулевыми выходами триггеров

старщей группы разрядов счетчика.

-Л2

UK

Ucn «