Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен аналого-цифровой преобразователь5 использу1емый для измерения мгновенных значений случайного сигнала, содержащий пос едовательно соединенные аналоговый сумматор, пре образователь напряжение-время, состоящий из зарядно-разрядного устройства и дискриминатора интервала разряда, элемент пропускания и счетчик импульсов; а также генератор импульсов, подсоединенный к элементу пропускания и блок уменьшения дифференциальной нелинейности, соединенный со входом преобразователя и счетчиком импульсов, включающий генератор псевдослучайньвс чисел,цифроаналоговый преобразователь и коммутатор II. Однако такие преобразователи требуют широкого входного диапазона аналогового сумматора и большое число уровней. квантования преобразователя напряжение-код вследствие суммирования входного сигнала с сигналом цифроаналогового преобразователя, шиеют сложную схему.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий аналоговый сумматор, на первый

вход которого, тгодается сигнал и,, а выход соединен со входом преобразователя напряжение-время, включающим в себя зарядно-разрядное устройство и дискриминатор интервала разряда, выход преобразователя соединен с первым входом блока пропускания, второй вход которого соединен с выходом генератора кодовых импульсов, выход блока пропускания соединен с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с блоком уменьшения дифференциальной нелинейности, состоящим из генератора псевдослучайных чисел, цифроаналогового преобразователя, компаратора, образцового источника напряжения и цифрового инвертора, причем первый выход генератора псевдослучайных чисел соединен со входом цифроаналогового преобразователя, зййковьш разряд которого соединен с первым выходом компаратора, выход преобразователя соединен со вторым входом сумматора, второй выход компаратора соединен со знаковым разрядом цифрового инвертора, вход цифрового инвертора соединен с выходом генератора псевдослучайных чисел, а вьрсод со входом счетчи37

ка, входы компаратора соединены с выходом образцового источника напряжения и входом аналогового cyMMaTopaf2J,

Недостатками устройства являются сложность схемы и необходимость равенства входного диапазона основного преобразователя максимальному значению входного сигнала.

Целью изобр.етения является упрощение устройства. Это достигается тем, что в аналогоцифровой преобразователь, содержащий преобразователь напряжение-время, состоящий из зарядно-разрядного устройства и дискриминатора интервала разряда, блок пропускания, счетчик импульсов, генератор импульсов, аналоговый . сумматор, блок уменьшения дифференциальной нелинейности, состоящий из. генератора псевдослучайных чисел, цифроанапогового преобразователя и цифрового инвертора,введен дискриминатор уровня напряжения, причем вход дискриминатора уровня напряжения соединен с выходом аналогового сумматора, а выход - соединен со входной щиной Преобразователя напряжение-BJDCMH.

Стрзтстурная электрическая схема устройстве приведена на чертеже.

Устройство содержит аналоговый сумматор 1, на вход которого подается сигнал U, а выход соединен через дискриминатор 2 уровня напряжения со входом преобразователя 3 напряжение-время, включающий в Себя заряд,норазрядное устройство 4 и дискриминатор 5 интервала разряда, выход преобразователя 3 . соединен с первым входом блока 6 пропускания, второй вход которого соед1шен с выходом генератора 7 импульсов, выход блока 6 пропускания соединен с первым входом счетчик:а 8, второй вход счетчика 8 соединен с блоком 9 уменьшения дифференциальной нелинейности, состоящий из генератора 10 псевдослучайных чисел, один выход которого через цифроаналоговый преобразователь 11 -соединен со вторым входом аналогового сумматора 1, а второй выход генератора 10 псевдослучайных чисел соединен через, цифровой инвертор 12 со вторым входом счетчика 8.

Входной сигнал поступает на первый вход . аналогового сумматора 1, одновременно на второй вход поступает сигнал с цифроанапогового преобразователя И, величина которого соответствует; коду генератора 10. Суммарный сигнал с выхода аналогового сумматора 1 поступает на вход дискриминатора 2, который в случае превьпления суммарного сигнала значения уровня срабатывания, выдает сигнал запрета измерения и измерение не происходит. В случае, если суммарный сигнал не превышает значения уровня срабатывания, дискриминатор 2 ироттускает суммарный сигнал на зарядно-раз4

рядное устройство 4. Дискриминатор 5 формирует импульс, длительность которого пропорциональна амплитуде суммарного сигнала.

Выходы дискриминатора 5 и генератора 7 соединены с блоком 6, на выходе которого образуется пачка импульсов, число которьи определяется длительностью импульса дискриминатора 5, и которые поступают на первый вход счетчика 8.

Код с генератора 10 поступает на цифровой инвертор 12, с выхода которого инвертированный код записывается в реверсивный счетчик 8.

Таким образом, сначала записывается через цифровой инвертор 12 в счетчик 8 код, вьфаботанный генератором 10, но с противоположным знаком, затем подается в счетчик 8 последовательный код суммарного сигнала, в результате чего в счетчике 8 остается значение кода входного сигнала.

Использование дискриминатора уровня напряжения позволило упростить устройство и уменьшить входной диапазон преобразователя напряжение-время, что пр1тело к схемному упрощению устройства в целом.

Формулаизобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий преобразователь нагфяжение-время, входная шина которого через последовательно соединенные зарядно-разрядное устройство и дискриминатор интервала разряда соединена с его выходной шиной, которая соединена с первым входом блока пропускания, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходной шиной блока уменьшения дифференциальной нелинейности, которая через последовательно соединенные цифровой инвертор, генератор псевдослучайных чисел и цифроаналоговый преобразователь соединена с входной щиной, которая соединена с.входом аналогового сумматора, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства введен дискриминатор уровня напряжения,- причем вход дискриминатора уровня напряжения соединен с выходом аналогового сумматора, а выход - соединен со входной щиной преобразователя напряжение-время

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Авторское свидетельство СССР № 287422, кл. Н 03 К 13/20, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке NO 2441126/18-21, кл. Н 03 К 13/20, 1977.

иц