SU1410274A1 - Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь - Google Patents
Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- SU1410274A1 SU1410274A1 SU864081622A SU4081622A SU1410274A1 SU 1410274 A1 SU1410274 A1 SU 1410274A1 SU 864081622 A SU864081622 A SU 864081622A SU 4081622 A SU4081622 A SU 4081622A SU 1410274 A1 SU1410274 A1 SU 1410274A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- resistor
- inverting
- trigger
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в электроизмерительньк приборах и приборах дл научных исследований . Целью изобретени вл етс уменьшение погрешности преобразовани . Отличие преобразовател состоит в том, что он дополнительно содержит входные резисторы, так что число входных резисторов равно числу входных зажимов. операционный усилитель (ОУ), добавочные ключи и три резистора, причем каждый входной резистор соединен одним выводом с входным зажимом, а другим выводом - с сигнальным входом одного из входных ключей. Сигнальный вход каждого добавочного ключа соединен с сигнальным входом из входных ключей, а управл ющий вход каждого добавочного ключа соединен с управл ющим входом соответствующего входного ключа. Сигнальные выходы добавочных ключей соединены с инвертирующим входом добавочного ОУ, выход которого св зан с неинвертирующим входом ОУ и через первый резистор с инвертирую-, щим входом компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с выходом ОУ. Инвертирующий вход ОУ соединен с сигнальными выходами входных ключей . через второй резистор, инвертирующий вход компаратора соединен с его выходом через третий резистор, а неинвертирующий вход добавочного ОУ соединен с общей шиной. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (/; с
Description
(ii
11
Изобретение, относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в электроизмерительных приборах и приборах дл научных исслдований ,
Целью изобретени вл етс уменьшение погрешности преобразовани .
На фиг,1 приведена принцпиальна электрическа схема интегрирующего А1Щ на .фиг.2 - пример выполнени устройства управлени .
А1Щ содержит интегратор, выполнен ньм на первом операционном усилителе (ОУ) 1, конденсаторе 2 и резисторе 3 компаратор 4, резисторы 5-7, блоки 8 и 9 ключей, второй операционный усилитель 10, устройство управлени 11 и резисторы 12 и 13,
Устройство управлени содержит ге нератор импульсов 14, элементы И 15- 19, триггеры 20-22, элемент задержки .23, инвертор 24, формирователь импульсов 25, 26 и счетчики 27 и 28.
АЦП работает следующим образом.
В начальный момент времени конденсатор 2 разр жен (Ug 0). Б первом такте интегрировани замыкаютс ключи из блоков 8 и 9, соединенные с резистором 5. При этом ток от источ- ника напр жени Ug через входной зажим, резистор 5, ключ и резистор поступает на вход ОУ 1. Конденсатор |2 зар жаетс , интегриру поступающий
ток In. Через ключ из блока 9, соединенный с резистором 5, напр жение с правого (по схеме) вывода резистора 5 поступает на инвертирующий вход ОУ 10. Так неинвертирующий вход ОУ 10 соединен с общей точкой, а его выход с неинвертирующим входом ОУ 1, то по цепи обратной св зи, включающей ОУ 1, конденсатор 2, резистор 3 и замкнутые ключи, потенциал правого вывода резистора 5 поддерживаетс равным нулю за врем Т„ - интегрировани входного напр жени U g. Так как обратна св зь должна быть отрицательной , то, поскольку выход, ОУ 10 может быть соединен лишь с неинвертирующим входом ОУ 1, требуетс , чтобы к резистору 5 через ключ из блока 9 подключилс инвертирующий вход ОУ 10. При этом ток зар да конденсатора 2 определ етс по формуле 1 , где R - сопротивление резистора 5, независимо от сопротивлени г,, замкнутого ключа из блока В и сопротивлени резистора 3, конденсатор 2 зар жаетс линейно. Так как напр жение на правом выводе резистора 5 поддерживаетс равным нулю, то протекающий ток зар да создает на замкнутом ключе блока 8 и резисторе 3 падение напр жени такое, что пол рность напр жени на входе ОУ 1 оказываетс противоположной пол рности и
ВХ
а его величина определ етс
по формуле
г
- б
R
где г
- сопротивление замкнутого
f ключа,
R - сопротивление резистора 3.
Линейный зар д конденсатора 2 начинаетс -от напр жени Ug относительно общей точки. Б то же врем относительно неинвертирующего входа ОУ 1 и выхода ОУ 10, он начиналс от нул . При этом напр жение на конденсаторе 2 определ етс по формуле
i-« t
1
где t - с врем от начала зар да, емкость конденсатора 2. В конце первого такта интегрировани длительностью Т конденсатор 2 оказываетс зар женным до напр жени
и,
IbXrp
- ---1
UBX т С7 R ,c,
0
5
0
По окончании первого такта интегрировани ключи блоков В и 9, сигнальные входы которых были соединены с резистором 5, размыкаютс устройством управлени 11. Устройство управлени , в зависимости от пол рности входного напр жени , замыкает в блоках В и 9 либо те ключи, сигнальные входы которых соединены с резистором 6, либо те, которые,соединены с резистором 7. При этом от входных зажимов через резистор 6 или 7, соответствующий ключ блока 8 и резистор 3 на вход ОУ 1 поступает ток, направление которого противоположно направлению тока в первом такте интегрировани . Величина этого тока равна
patip
EOI --- или
1
I
ра ip
Eol R
7
где R/j - сопротивление резистора 6, Rj - сопротивление резистора 7.
При этом напр жение на инвертирующем и неинвертирующем входах ОУ 1 равно
-Е
0
R4 R-,
или Е;, -Eo,
Хот напр жение на входах ОУ 1 в момент переключени ключей измен етс с и р на Е или , напр жение зар да конденсатора 2 U с, не мен етс . Так как направление тока на входе ОУ 1 изменилось на противоположное , начинаетс линейный разр д конденсатора 2 до нул . Врем разр да определ етс вьфажением:
Т/ с х с ,
Р хэр
т.е.
т
X
RI
1
ИЛИ т
T,.Up
R:
,R, Таким образом, врем разр да конденсатора 2 пропорционально входному напр жению, т.е. осуществл етс преобразование входного напр жени в интервал времени.
Дп завершени процесса преобразовани компаратор 4 в момент равенства нулю напр жени на конденсаторе 2 должен изменить состо ние подава на устройство управлени 11 сигнал об окончании второго такта интегрировани (момент времени Ту), Дл этого один из входов компаратора 4 соединен с выходом ОУ 1. Если второй вход компаратора 4 будет при этом подключен, например, к нулевой точке, то компаратор 4 изменит состо ние не в момент времени, когда напр жение на конденсаторе 2 равно нулю, а в момент времени, когда сумма - напр жение на конденсаторе
и Е Q, или Е
01
равна нулю. Нельз
также подключить второй вход компаратора к точке с напр жением, равным EQ, или Ед, так как пол рность этих напр жений зависит от пол рности входного напр жени , а величина - от напр жени Е, , Е j и сопротивлени резисторов 6 и 7. Таким образом, второй вход компаратора должен быть соединен с неинвертирующим входом ОУ 1 или, с выходом ОУ 10. Так как напр жение между входами операционного усилител (без учета напр жени смещени ) равно нулю, такое соединение эквивалентно подключению входов компаратора 4 параллельно конденсатору 2, что и требуетс .
Напр жение на выходе компаратора 4 определ етс выражением
и
ьих- (UB - Ugx,
Ж + и
ex.
где Up - напр жение на неинвертирующем входе компаратора} и Bj - напр жение на инвертирующем входе компаратора.
20
25
30
35
15 К --т
R5 R6
Р5 - сопротивление резистора 13 i Р6 - сопротивление резистора 12.
Выкодное напр жение компаратора складываетс из двух составл ющих - напр жени , вызванного напр51жением на конденсаторе 2, и напр жени противоположной пол рности, вызванного входным синфазным сигналом.
При и с, О напр жени на входах компаратора 4 равны (Е, или Ед). следовательно, такое же напр жение и на выходе компаратора, т.е. коэффициент передачи компаратора по синфазному сигналу равен единице. Выбира Ед, , Е О равным напр жению сраба- тьшани логических элементов устройства 11, устран ем дополнитель- ную погрешность, вызванную инерционностью компаратора 4. Требуема величина напр жений Е
01
Е д может
быть подобрана изменением сопротивлени резистора.
Claims (2)
1. Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий интегратор , выполненный на конденсаторе,
45 первом резисторе и первом операционном усилителе, выход которого через . конденсатор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилител и первым выводом первого резистоgg pa, второй вывод которого соединен с выходами трех ключей, компаратор, выход которого подключен к входу устройства управлени , первый, второй и третий выходы которого соединены с
gg управл ющими входами первого, второго и третьего ключей соответственно, а группа выходов вл етс выходной шиной , резисторы с второго по п тый, входную и две опорные шины, о т л и
чающийс тем, что, с целью уменьшени погрешности преобразовани , в него введены шестой резистор, три дополнительных ключа и второй операционный усилитель, инвертирующи вход которого через соответствующие первый, второй и третий дополнительные ключи подключены к информационны входам первого, второго и третьего ключей и первым вьгаодам второго, третьего и четвертого резисторов, : вторые выводы которых в.Т1Яютс соответственно входной и первой и второй опорными шинами, неинвертирую- щий вход второго операционного усилител соединен с общей шиной, а. выход - с неинвертирующим входом первого операционного усилител и через п тый резистор с инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход которого подключен к выходу пер вого операционного усилител , а выход через шестой резистор соединен с инвертирующим входом компаратора, уп- равл ющие входы дополнительных ключей объединены с управл ющими входами первого, второго и третьего ключей соответственно.
2. Преобразователь по п,1, отличающийс тем, что устройство управлени выполнено на генераторе импульсов, п ти элементах И инверторе, элементе задержки, двух формировател х импульсов, трех триггерах , двух счетчиках, выход первого из которых вл етс группой выходов блока, вход сброса объединен с входо сброса второго счетчика, входом ус
тановки 1 первого триггера, первым
5
5
0
0
5
0
входом первого формировател импульсов и подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого непосредственно , а второй - через элемент задержки соединен с выходом второго триггера, объединен с первым входом второго элемента И и вл етс первым выходом блока, второй вход второго элемента И объединен с первым в хо- дом третьего элемента И и подключен к первому выходу генератора импульсов , второй выход которого соединен с входом установки 1 второго триггера и входом сброса третьего триггера , выход которого вл етс щиной пол рности к первому входу четвертого элемента И непосредственно и к первому входу п того элемента И через инвертор, вторые входы третьего, четвертого и п того элементов И объединены и подключены к выходу первого триггера, выход третьего элемента И соединен со счетным входом первого.счетчика, а выходы четвертого и п того элементов И вл ютс соответственно вторым и третьим выходами блока, выход переполнени второго счетчика соединен с входом сброса второго триггера, вход установки 1 третьего триггера подключен к выходу первого формировател импульсов, второй вход которого объединен с входом второго формировател импульсов и вл етс входом блока , а выход второго формировател импульсов соединен с входом сброса первого триггера, выход второго элемента Иподключен к счетному входу второго счетчика.
iiuftpoSou над фие.1
Гонт f
,3апусн
Л.
13
IS
21
J6
г
/тЬм
ffsuf pMOcm
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864081622A SU1410274A1 (ru) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864081622A SU1410274A1 (ru) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1410274A1 true SU1410274A1 (ru) | 1988-07-15 |
Family
ID=21242950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864081622A SU1410274A1 (ru) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1410274A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2802872C1 (ru) * | 2023-03-22 | 2023-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь |
-
1986
- 1986-04-07 SU SU864081622A patent/SU1410274A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Cl IA 4033364, кл. Н 03 К 13/02, 1978. Electronic Design, 1968, № 26, с. 64, рис. 7. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2802872C1 (ru) * | 2023-03-22 | 2023-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4243933A (en) | Capacitance measurement apparatus | |
EP0163333B1 (en) | Filter arrangement | |
SU1410274A1 (ru) | Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь | |
JPH04345321A (ja) | ジュアルスロープインテグレーティングa/dコンバーター | |
SU1364999A1 (ru) | Устройство дл измерени параметров R @ С @ двухполюсников,вход щих в состав трехполюсной замкнутой электрической цепи | |
JPH06209244A (ja) | 線形変換装置 | |
SU1167735A1 (ru) | Преобразователь напр жени в частоту импульсов | |
SU1167529A1 (ru) | Цифровой омметр | |
SU1323985A1 (ru) | Цифровой измеритель коэффициента передачи четырехполюсника | |
SU1316008A1 (ru) | Гибридное интегрирующее устройство | |
SU1046930A2 (ru) | Интегрирующий преобразователь напр жени в интервал времени | |
SU1501269A1 (ru) | Устройство дл кодировани электрических сигналов | |
SU1697265A1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь | |
SU1620957A2 (ru) | Преобразователь сопротивлени в частоту | |
SU1571623A1 (ru) | Устройство дл интегрировани сигнала | |
SU1259521A1 (ru) | Устройство дл восстановлени посто нной составл ющей | |
SU1290526A1 (ru) | Интегрирующий двухтактный аналого-цифровой преобразователь | |
SU1267441A2 (ru) | Устройство дл интегрировани сигнала | |
SU1580281A1 (ru) | Измеритель разности фаз | |
SU1334360A1 (ru) | Усилитель | |
JPS6230104Y2 (ru) | ||
SU1580404A1 (ru) | Линейный экстрапол тор | |
SU1095369A1 (ru) | Формирователь пилообразно-параболических сигналов | |
SU1161963A1 (ru) | Интегратор | |
SU1108369A1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь сопротивлени |