Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1975 года по МПК H03K13/17 

Изооротеиие относится к вычислительной технике н может нси)льзоват1ля для иостроония миогоканальных аналого-нифровых преобразователей систем автоматического контроля.

Известен аналого-цифровой преобразователь содержани-1Й генератор двоич1 о-убыва10И1ей носледовате.мьностн нмиульсов напряжения, операционный усилитель, запомииаюиип конденсатор, компаратор, два переключателя, логическое устройство, схему управления н сннхроннзирующий генератор, причем выход компаратора соедннен с логическим устройством, выход синхронизирующего генератора соед1П1ен со входом схемы уиравления, выходы которой соедииены со входамн логического устройства и генератора двоично-убываюн1ей последо1и1телы1остн импульсов напряжения.

Цель изобретения -- уирон1ение ехемы преобразователя.

Для этого он содержнт конденсатор, один г, которого соедннен с выходом генератора двоично-уб1 1ваюи1ей носледовательиости нмпу,1ьсов нанряжения, а другой - с инверсным входом онерациоиного усилителя и одннм нз выходов заномнпаюн1его конденсатора, при этом прямой вход операциоипого усилителя через нормально замкнутый контакт пер1 ого управляемого нереключателя соединен с оби,( нппюй, а через нормально разомкнугыи ко1ггакт этого нереключателя - с источником входного напряжения, кроме того, выход оиерациоииого усилителя сое.динеи со входом второго переключателя, норма,тьно замкнутый контакт которого соединен с инверсным входом онерационного усилителя, а иор iaльиo разомкнутьп1 --- с другим выходом запоминающего конденсатора и со входом комнаратора, выход которого через логическое устройство соедииеи с унравляюигнм входом второго управляемого иереключателя.

lia чертеже изображеиа функциональная схема преобразовате,тя.

Аналого-цифровой преобразователь с последовательным поразрядным вычитаннем эталонных напряжений нз входного напряжеиия содержит генератор двоичио-убываюи1ей иоследователыюсти импульсов иапряжеиия 1, к вьгходу которого через коидеисатор 2 подключен ннверспый вход операционного усилителя 3. К другому входу усилителя 3 ирисоедииен переключаемый контакт управляемого двухнозиционного переключателя 4, нормально замкиутый контакт 5 которого соединен с общей шиной, а нормально разомкнутый контакт 6 - с источником входного напряжения. Выход онерационного усилителя 3 соедннен с нереключаемым контактом второго управляемого переключателя 7. Нормально замкнутый 8 и нop aльпo разомкнутый 9 контакты переключателя / соединены с инверсным входом усилителя 3, причем нервый соединен неиосредствонно. а второй - через зано.пшаюiHuii ко11депсато) К). Порглально разомкнутый контакт 9 нереключателя 7 соединен также со входом Ko: riiapaTO|ja П. Второй вход компаратора 1 подключен к общей шине, а его выход - к логнчеекому устройству 12. Выход 13 логического устройства 12 соединен с уиравляющим входом второго унравляемого переключателя 7, а выход 14 логического устройства 12 является выходом преобразователя в целом. Вв1ход синхронизирующего генератора 15 еоединен со входом управляющей 16, у которой выход 17 подключен к логическому устройству 12 и к управляющему входу первого управляемого переключателя 4, выход 18 соединен с логическим устройством 12, а выход 19 - со входом генератора двоично-убывающей последовательностн и lIIyльсов напряжения 1.

Преобразователь работает следуюи;им образом.

, иостунающий с выхода 17 схемы управления 16, вызывает срабатывание иереключателя 4 и устапав.чивает логическое устройство 12 в исходное состояиие. При этом операциоппый усилитель 3 работает с коэффициентом передачи, равным единице, и коиденсатор 2 от контакта 6 переключателя 4 и через усилитель 3 заряжается до ргапряжепия, равного входному. По окоичанни имиульса на выходе 17 переключатель 4 возврангается в исходное состояние и одновремеиио импульсом с выхода 18 схемы управления 16 вызывается импульс с выхода 13 логического устройства 12, вызываюи ий срабатывание переключателя 7, и заряд, накопленный в конденсаторе 2, нолпостью передается в запоминающий коидеисатор 10. После этого с выхо.т.а 18 схемы управления 16 в логическое устройство 12 поступают импульсы опроса состояния компаратора 11. Если иапряжепие иа выходе преобразователя имеет отрицательное значение, то иа входе компаратора 11 панряжение положительно, и в этом случае, в результате опроса состояния компаратора И, логическое устройство 12 па выход 14 выдает импульс, паличие которого фиксирует то, что иа входе преобразователя напряжение отрицательно. Если напряжение иа входе преобразователя ноложнтельио, то это фиксируется отсутствием импульса иа выходе 14 логического устройства 12, которое реагирует, таким образом, иа результат опроса состояПИЯ компаратора I 1 при иалич 1И иа его входе отрицательного нанряження. Имнульс опроса состояния компаратора II заканчивает собой каждый такт 1 реобразо; ан11Я. Tai;1ы взвещ1пзаиия ни(рормап1П1 (1 ычита1П1Я н: входного напряжения нлн eiO остатка эта.:|он иого нанряжения) аналогнчиы рассмотрепно му такту определения знака входного папряження и длятся в тече1ще двух периодов следования и.мпульсов с1П1хропизируюп1.его геператора 15. Перед каждым тактом взвещиваиия схема подготовлена к вычитанию, причем вычитание осуществляется по передпему фронту эталонных импульсов генератора I, если напряжение на выходе усилителя 3 в момент опроса нредыдущего такта положительно, либо по задпе.му фропту, если напряжение на выходе усилите,:1я 3 в момеит опроса предыдущего такта отрицательпо.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор двоичио-убывающей последовательности импульсов папряжеиия, операционный усилитель, запоминающий конденсатор, два переключателя, логическое устройство, компаратор, схему управления и синхронизирующий генератор, причем выход компаратора соединеи с логическим устройством, выход сиихроиизируюп1,его генератора соединен со входом схемы управления,-выходы которой соединены со входами логического устройства и генератора двоично-убывающей последовательпости импульсов напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы, он содержит конденсатор, один вывод которого соедииеи с выходом генератора двоично-убывающей нос.чедовательностн нмпульсов напряжеппя, а другой - с инверсным входом операционного усилителя и одннм нз выходов запомипаю цего конденсатора, прп этом прямой вход операционного усилителя через нормально замкнутый контакт первого управляемого переключателя соединен с общей щипой, а через нормально разомкнутый контакт этого переключателя - с источником входного напряжения, кроме того, выход операционного усилителя соединен со входом второго переключателя, нормально замкнутый контакт которого соединен с ннверсиым входом операционного ус лптеля, а нормально разомкнутый - с другпм выходом запомнпающего конденсатора и со входом ко 1паратора, выход которого через логнческоеустройство соед п-1ен с управляющим входом второго управляемого переключателя.