Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H03K13/175 

(54) АНАЛОГО-ЦИФРОЙрЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

,. - -Г , : Изобретение относится к обпайТ1| электроизмерительной техники, s част ности к быстрйДёйствующйМ аналогоцифровым преобразойателям. Известны устррйства, реалиэуквдйё линейно-ломаную функцию преобрайюйания аналоговых СИГИадов.. Недостатки этих устройстй НйЗкое быстродействие и небольшая ТО ность преобразования.. Известен также аналого-цифровой преобразователь, содержшций дифференциальные каскада, первые которых соединены с входной шиной устройства, а вторые входы подключены к источникам опорных напряжени два источника напряжения, а также д диода и источники стабильных токов. Преобразование в этом устройстве ос ществляется с помощью трех селекторов тока. Точность и быстродействие извест ного преобразователя также невысоки вследствие неидентичности параметро транзисторов и последовательной обработки входного сигнала. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия пре образования. Поставленная цель дости аётся тем, S анашогр-ЦИФровом преобразователе, содержащем дифференциальные йасйада, входы кь-горых соединены с входной шиной устройства, а B-topae в ходы подключены к ист очни кам опорньгх напряжений, два источника напряжения, а также два диода и источники с:та1бильных токов, в дйффе-; ренциальные каскады введен диодный Мост, причем выводы диагонали, в коtopfax соединены анод и катод диодов, раздельно подключены к выходам дифференциального каскада, к первому и второму источникам тока, вывод, объедйнякадий катоды диодов, подключен fc первому источнику напряжения, другой вывод этой диагонали подключен к катоду первого и аноду второго диодов и к третьему источнику тока, катод второго диода всех каналов подключен к токовому выходу преобразователя, а анод первого диода всех каскадов подключен к второму источнику напряжения. На чертеже изображена функциональная электрическая схема устройства. Преобразователь содержит дифференциальные каскады, включающие транзисторы 1, 2 и источник 3 стабильных

токов. Базы транзисторов 1 объединены между собой и подключены к входу устройства.

Базы транзисторов 2 подключены к источникам 4 опорных напряжений. Каждый дифференциальный каскад подключен к диодному мосту, образованному диодами , и источникам 9 и 10 стабильных токов. Катоды диодов 5 и 6 подключены к источнику 11 напряжения аноды диодов 7 и 8 - к точке соединения диодов 12 и 13 и источнику 14 стабильного тока. Катоды диодов 13 объединены между собой, образуя токовый выход 15 устройства. Аноды диодов 12 подключены к другому источнику 16 напряжения.

Токи источников 9, 10 и 14 тока :: должны быть того же направления, что и ток источника 3, причем токи источников 9 и 10 должны быть равны половине тока источника 3, умноженной на коэффициент усиления транзистора, а ток источника 14 меньше этой половины В устройству необходимо также, чтобы потенциал катода диода 13 был больше потенциала анода диода 12, а потенциал анодов диодов 7 и 8 - меньше потенциала катодов диодов 5 и б. Опорные напряжения должны подчин:ят ся

закону Uort,.(i: где п - число дифференциальных каскадов .

Устройство работает следующим образом.

При входном напряжении, равном Vlon токи коллекторов транзисторов 1 и 2 равны между собой и равны токам источников 9 и 10 тока. При этом в цепи анодов диодов 7 и 8 ток отсутствует. Если входное напряжение меньше Uoq , то ток коллектора транзистора 2 становится больше тока истсЯ ника 10 и диод 8 открывается, в его анод втекает ток, равный разности тока коллектора и тока смещения источника 10 Ток коллектора транзистора 1 меньше Тока смещения источника 9 и диод 7 закрыт.

При входном напряжении, большем Ugiji ток коллектора транзистора 1 становится больше тока источника 9 и диод 7 открывается, в его анод втекает ток, равный разности тока коллектора и тока смещения источника 9, в цепи диода В ток отсутствует.

В точке соединения диодов 12 и 13 с источником 14 и диодами 7 и 8 происходит вычитание тока диодов 7 и 8. из тока источника 14.

Если ток диодов 7 и 8 меньше тока источника 14, то диод 13 открывается и через него протекает ток, равный разности указанных токов, если же . имеет место обратное соотношение токов, то диод 13 закрыт, а диод 12 открыт. Суммирование токов катодов диодов 13 приводит к формированию функции преобразования устройства.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий дифференциальные каскады,

первые входы которых соединены с входной шиной устройства, а вторые входы подключены к источникам опорных напряжений, два источника напряжения, а также два диода и источники стабильных токов, отличаю щ. и йся

тем, что, с целью повышения точности и быстродействия преобразования, в дифференциальные каскады введен диодный мост, причем выводы диагонали, в которых соединены анод и катод диодов, раздельно подключены к выходам дифференциального каскада, к первому и второму источникам тока, вывод, объединяющий катоды диодов, подключен к первому источнику напряжения,

другой выйод этой диагонали подключен к катоду первого и аноду второго диодов и к третьему источнику тока, катод второго диода всех каналов подключен к токовому выходу преобразователя,а анод первого диода всех каскадов подключен к второму источнику напряжения.