Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1978 года по МПК H03K13/17 

(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

4-п счетчика содержит два триггера 9 и 10. Счетный вход триггера 9 соединен с выходом предыдущей декады 4(«-1) счетчика. Нулевой выход триггера 9 подключен к первому входу элемент 7 совпадения и к выходной клемме с весом разряда «1, а единичный выход к счетному входу триггера 10, нулевой выход которого соединен с вторым входом элемента 7 совпадения, а его выход - с выходными клеммами с весами разрядов «2 и «4 и со входом инвертора 8, выход которого подключен к выходной клемме с весом разряда «8.

Преобразователь работает следующим образом.

До начала цикла преобразования все триггеры декад 4-1-4-п двоично-десятичного счетчика находятся в нулевом состоянии, при этом с единичных (прямых) выходов триггеров декад 4-1-4 (л-1) на выходные клеммы поступает сигнал «О. На выходную клемму с весом разряда «1 старщей декады 4-п счетчика с нулевого (инверсивного) выхода триггера 9 поступает сигнал «1.

С инверсных выходов триггеров 9 и 10 на выходные клеммы с весом разрядов «2 и «4 через элемент 7 совпадения поступает сигнал «1, на выходную клемму с весом разряда «8 с выхода элемента 7 совпадения через инвертор 8 поступает сигнал «1.

Таким образом, до начала цикла преобразования на выходных клеммах преобразования находится двоичный код 0111 0000...0000. (70...О в десятичной системе).

При запуске АЦП импульсы от блока 6 управления поступают на вход младшей декады 4-1 двоично-десятичного счетчика, триггеры которого через блок 3 ключей управляют делителем 2 напряжения. Ступенчато меняющееся напряжение с выхода делителя 2 поступает на один из входов сравнивающего устройства 1, а на его другой вход подается преобразуемое напряжение. В момент превышения ступенчато меняющегося напряжения преобразуемого напряжения на величину, равную или большую, чем порог срабатывания, на выходе сравнивающего устройства 1 появляется импульс, который поступает в блок 6 управления.

Дальнейшее поступление импульсов на счетчик прекращается, при этом если разрядная сетка декады 4{п-I) двоично-десятичного счетчика переполняется, то триггеры 10 и 9 старшей декады 4-п находятся в состоянии «О и «1 соответственно, а на выходных клеммах

этой декадь возникает двоичный код 1000 (8 в десятичной системе). Если переполнение разрядной сетки декады 4(л-1) происходит два раза, то триггеры 10 и 9 находятся в состояНИИ «I и «О соответственно, на выходных клеммах декады 4-п возникает двоичный код 1001 (9 в десятичной системе счисления).

Таким образом достигается получение безнулевой шкалы с начальным значением

70 ...О и конечным значением 99 ...9. Наличие в старшей декаде двоично-десятичного счетчика только двух триггеров упрощает АЦП и повышает его быстродействие. Так как в старшей декаде двоично-десятичного счетчика

содержится только два триггера, то в блоке 3 уменьшается количество ключей, а в блоке 2 - количество эталонных резисторов. За счет последнего повышается коэффициент использования напряжения источника опорного

напряжения.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий устройство сравнения, первый вход которого подключен к шине входного сигнала, а выход через блок управления, двоичнодесятичный счетчик с весами разрядов 8-4- 2-1, каждая декада которого, кроме старшей, содержит четыре триггера, блок ключей и управляемый делитель соединен со вторым входом устройства сравнения, источник опорного напряжения, выход которого подключен к блоку ключей, отличающийся тем, что,

с целью повышения быстродействия, в него введены элемент совпадения и инвертор, а старшая декада содержит два триггера, счетный вход первого из которых соединен с выходом предыдущей декады двоично-десятичного счетчика, нзлевой выход подключен к первому входу элемента совпадения и к выходной клемме с весом разряда «1, а единичный выход - к счетному входу второго триггера, нулевой выход которого соединен со вторым

входом элемента совнадения; выход последней соединен с выходными клеммами с весами разрядов «2 и «4 и со входом инвертора, выход которого подключен к выходной клемме с весом разряда «8.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. В. Н. Хлиступов. Основы электроизмерительной техники и цифровые преобразователи, Энергия, 1966 г., с. 179-184, рис. 4-4

(прототип).

о-

о.. о „ о „ о „ „2 ,