Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1982 года по МПК H03K13/17 

(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для преобразования на-, пряжения в код при построении цифровых приемных трактов. 5

Известно устройство, содержащее датчик преобразуемого напряжения, сравнивакидее устройство, преобразователи кода в напряжение (ПКН) порядка и мантиссы, схему управления, 10 генератор тактов, дешифратор, шифратор 1.

В этом устройстве значение выходного кода от величины входного напряжения находится в логарифмической j зависимости, что позволяет уменьшить число разрядов выходного кода по сравнению с линейными преобразователями.

Недостатком этого устройства яв- 20 ляется низкая точность преобразования сигналов малых уровней при большом динамическом диапазоне входных напряжений.

Наиболее близким к предлагаемому 25 является уйт ойство, содержащее последовательно соединенные усилители, к выходу каждого из которых подключен счетчик 2.

Недостатком известного устройст- о ва является недостаточно высокая точность преобразования из-за наличия большого числа пороговых устройств, имеющих разбросы по порогу срабатывания (число пороговых устройств равно числу ступеней преобразования).

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Указанная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий последовательно соединенные усилители, к выходу каждого из которых подключен детектор, счетчик, введены дешифратор и последовательно соединенные коммутатор, пороговое устройство и устройство запуска счетчика, причем входы коммутатора подключены к выходам соответствующих детекторов, первый выход устройства запуска счетчика соединен со стробирующим входом дешифратора, второй - со счетным входом счетчика, выходы которого подключены к .входам дешифратора, а выходы дешифратора подключены к управляющим входам коммутатора.

Устройство запуска счетчика выполнено на трех элементах И, триггере и генераторе тактовых импульсов, первый выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, второй выход - к перному входу третьего элемента И, третий выход - к первому выходу устройства запуска счетчика, вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к S-входу триггера и ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен с R-входом триггера, единичный выход которого подключен к рторому входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым выходом устройства запуска счетчика.

На фиг. 1 приведена функциональная схема аналого-цифрового преобразователи; на фиг. 2 - функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилители 1, детекторы 2,коммутатор 3, порого,вое устройство 4, устройство запуска .5 счетчика, счетчик б, дешифратор 7, элементы И 8-10, триггер 11, генератор 12 тактовых импульсов (ГТИ).

Устройство работает следующим образом.

При входном напряжении, близком к нулю, периодически открывается только ключ коммутатора 3, подключаюьщй через детектор 2 к входу порогового устройства .4 выход последнего усилителя 1. При возрастании входного напряжения до величины, превышающей порог срабатывания порогового устройства 4, порог порогового устройства устанавливается таким, чтобы при минимальном входном напряжении пороговое.устройство при подключении к выходу самого чувствительного усилителя сработало) последнее сработает и устройство

5запуска счетчика переведет счетчик

6в следующее состояние. При этом на выходе дешифратора 7 формируется импульс (формирование импульсов на выходе дешифратора 7 обеспечивается за счет того, что на стробирующий вход дешифратора поступают строб-импульсы с выхода устройства 5 запуска счетчика), подключающий выход предпоследнего усилителя к входу порогового устройства 4. Если напряжение, поступающее на вход порогового устройства 4 с выхода этого усилителя, превысит порог срабатывания порогового устройства 4, то оно сработает и устройство запуска 5 счетчика переведет счетчик 6 в еледующее состояние. При этом на выходе дешифратора 7 формируется импульс, подключающий выход следующего усилителя к входу порогового устройства 4 Такое переключение продолжается до тех пор, пока напряжение на входе порогового устройства 4, поступающее с выхода соответствующего усилителя

превышает порог срабатывания. Если напряжение с выхода подключаемого усилителя не достигает порога срабатывания порогового устройства 4, то ключ коммутатора 3, подключаюютй

выход этого усилителя, периодически открывается, но счетчик 6 в следующее состояние не переходит. Это состояние счетчика соответствует числу сработавших ступеней преобразователя

0 Устройство работает следующим образом (фиг. 2).

При наличии на входе первого элемента И 8 напряжения 1 (пороговое устройство 4 аналого-цифрового преобразователя сработало) импульс с выхода ГТИ 12 проходит через первый элемент И и устанавливает триггер 11 в состояние 1, обеспечивая тем самым прохождение через третий элемент

0 И 10 импульса с выхода ГТИ 12 на выход устройства запуска счетчика для запуска счетчика. Импульс с выхода ГТИ 12 поступает на стробирующий вход дешифратора 7. При наличии

5 на входе первого элемента И 8 напряжения О (пороговое устройство 4 не сработало) импульс с выхода ГТИ 12 проходит через второй элемент И 9 и устанавливает триггер 11 в состояние

0 О, обеспечивая тем самым запрет для прохождения через третий элемент И 10 импульса с выхода ГТИ 12 на выход устройства запуска счетчика. Разнесение во времени импульсов с выходов ГТИ позволяет разнести во времени переключение счетчика 6 и подключение выходов усилителей к входу порогового устройства 4.

Формула изобретения

1. Аналого-цифровойпреобразователь , содержащий последовательно соединенные усилители, к выходу каждого из которых подключен детектор, счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены дешифратор и последовательно соединенные

коммутатор, пороговое устройство и

устройство запуска счетчика, причем входы коммутатора подключены к выходам соответствующих детекторов, первый выход устройства запуска счетчика соединен со стробирующим входом дешифратора, второй - со счетным входом счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, а выходы дешифратора подключены к управляющим входам коммутатора.

0 2. Преобразователь по п.1, о т ли чающийся тем, что устройство запуска счетчика выполнено на трех элементах И, триггере и генераторе тактовых импульсов, первый выход

5 которого подключен к первым входам

первого и второго элемента И, второй выход - к первому йходу третьего элемента .И, третий выход - к первому выходу устройства запуска счетчика,вход которого соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к S-входу триггера и ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен с R-Bходом триггера, единичный выход которого подключен к второму входу третьего элемент И, выход которого соединен с вторым выходом устройства запуска счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 364091, кл. Н 03 К 13/17, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР 566343, кл. Н 03 К 13/02, 1972 (прототип).

f 8. Ф-1

,Р R12

(pue.i