SU858207A1 - Reversible analogue-digital converter - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в интерфейсных устройствах систем с аналоговым и цифровым представлением информации.The invention relates to computing and measuring technology and can be used in the interface devices of systems with analog and digital presentation of information.

Известно устройство, содерлсащее мультиплексор, входы которого соединены с источником вхрдных аналоговых сигналов; параллельный цифроаналоговый преобразователь с суммированием токов, подключенный выходом через усилитель к одному из входов компаратора , другой вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход с устройством управлени  аналого-цифровым преобразованием, выходы которого через первую группу вентилей соединены со.входс1ми параллельного цифроаналогового преобразовател ; аналоговый демультиплексор, вход которого подключен к усилителю, а выходы  вл ютс  аналоговыми выходами устройства} вторую группу вентилей, входы которых соединены с выходом устройства управлени  аналого-цифровым преобразованием , а выходы - с регистром, подключенным выходами ко входам первой группы вентилей, а также узел синхронизации 111.It is known a device comprising a multiplexer, the inputs of which are connected to a source of vhrdny analog signals; a parallel digital-to-analog converter with current summation, connected by an output through an amplifier to one of the comparator inputs, the other input of which is connected to the multiplexer output, and an output to an analog-to-digital conversion control device, the outputs of which are connected via the first group of gates to the parallel digital-to-analog converter; An analog demultiplexer, the input of which is connected to the amplifier, and the outputs are the analog outputs of the device} the second group of gates, the inputs of which are connected to the output of the analog-digital conversion control device, and the outputs - to the register connected by the outputs to the inputs of the first group of gates, as well as the node synchronization 111.

Недостатком данного устройства  вл етс  низкое быстродействие.The disadvantage of this device is low speed.

Цель изобретени  - повышение быстс родействи  преобразовател .The purpose of the invention is to increase the speed of the converter.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в реверсивный аналого-цифровой преобразователь, содержащий мультиплексор , первый вход которого соединен с общей шиной, а сигнальные вхо10 ды соединены с источниками входных аналоговых сигналов, пара.плельный цифроаналоговый преобразователь, выход которого через резистор соединен с выходом мультиплексора и непосредст15 венно - с первым входом компаратора, который через встречно-параллельно соединенные два диода- соединен со вторым входом компаратора и с общей шиной, а выход - с пёрвьм входом The goal is achieved by the fact that a reverse analog-to-digital converter containing a multiplexer, the first input of which is connected to a common bus, and signal inputs are connected to sources of input analog signals, a pair-plate digital-to-analog converter, the output of which through a resistor is connected to the output of the multiplexer and directly to the first input of the comparator, which through two diodes connected in parallel to each other, is connected to the second input of the comparator and to the common bus, and the output to the first input

20 блока.управлени  аналого-цифровым преобразованием, выходы которого соединены с первыми входами первой группы вентилей, выходы которой соединены со входами параллельного цифроанало25 гового преобразовател , усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход - через резистор с выходом параллельного цифроаналогового преобразовател  и 30 непосредственно с первым входом демуль-20 control unit analog-to-digital conversion, the outputs of which are connected to the first inputs of the first group of valves, the outputs of which are connected to the inputs of a parallel digital-to-analog converter, an amplifier whose non-inverting input is connected to a common bus, and the output through a resistor to the output of a parallel digital-to-analog converter and 30 directly from the first entrance to the

типлексора, выходы которого  вл ютс  аналоговыми выходами устройства, вторую группу вентилей, перва  группа входов которых-соединена с выходами блока управлени  аналого-цифровым преобразованием, а втора  группа входов - с цифровыми входами реверсивного аналого-цифрового преобразовател , а выходы соединены с входами регистра, выходы которого соединены со вторыми входами первой группы вентилей и цифровыми выходами устройства блок синхронизации, выходы которого соединены со вторымЙ ВХбдами мультиплексора , демультиплексора, блока управлени , второй группы вентилей и третьим входом первой группы дентилей введены два ключа, через первый из которых выход усилител  соединен с его инвертиругацим входом, а через второй ключ инвертирующий вход усилител  соединен с первым входом компаратора .The type of output unit whose outputs are analog outputs of the device, the second group of valves, the first group of inputs of which are connected to the outputs of the control unit of the analog-digital conversion, and the second group of inputs - with digital inputs of the reverse analog-digital converter, and the outputs connected to the inputs of the register, the outputs of which are connected to the second inputs of the first group of valves and the digital outputs of the device; the synchronization unit, the outputs of which are connected to the second VHbdami multiplexer, demultiplexer, unit pack ION, the second group of valves, and the third input of the first group of two keys dentiley introduced, via the first output of which amplifier is connected to its input invertirugatsim, and through the second switch inverting input of the amplifier is connected to the first input of the comparator.

На чертеже представлена Функциональна  схема преобразовател .The drawing shows the functional diagram of the Converter.

Реверсивный аналого-цифровой (циф роаналоговый) преобразователь содержит мультиплексор 1, первый вход которого соединен с общей шиной, а сигнальные входы соединены с источниками входных аналоговых сигналов, параллельный цифроаналоговый преобразователь 2 с суммированием токов, соединенный через резистор 3 с выходом мультиплексора 1 и с первым входом компаратора 4, второй вход которого соединен с общей ыиной, а выход - с блоком 5 управлени  аналого-цифровым преобразованием, выходы которого через первую группу, .вентилей б соединены со входами параллельного цифроаналогового преобразовател  2, усилитель 7, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход - через резистор 8 - с выходом параллельного цифроаналогового преобразовател  2 и со входом демультиплексора 9, выходы которого  вл ютс  аналоговыми выходами устройства, вторую группу вентилей 10, перва  группа входов которых соединены с выходами блока 5 управлени  аналого-цифровым преобразованием , втора  группа - с цифровыми вхо дами реверсивного аналого-цифрового (цифроаналогового) преобразовател , а выходы соединены с регистром 11, выход которого соединен с входами первой группы вентилей б и к цифровым выходам устройства, блок 12 синхронизации , а также два ключа 13 и 14, первый из которых соедин ет выход усилител  7 и его инвертирующий вход, а второй инвертирующий вход усилител  7 - с входом компаратора 4 и с двум  диодами 15, соединенных с общей шиной .A reverse analog-to-digital (digital analog) converter contains multiplexer 1, the first input of which is connected to a common bus, and signal inputs are connected to sources of input analog signals, parallel digital-to-analog converter 2 with current summation connected to a multiplexer 1 and the first the input of the comparator 4, the second input of which is connected to the common fault, and the output - to the analog-digital conversion control unit 5, the outputs of which through the first group, the fan b are connected to in Parallel D / A converter 2, amplifier 7, the non-inverting input of which is connected to the common bus, and the output through a resistor 8 to the output of the parallel digital-to-analog converter 2 and to the input of the demultiplexer 9, the outputs of which are the analog outputs of the device, the second group of gates 10, the first the group of inputs of which are connected to the outputs of the analog-digital conversion control unit 5, the second group - with digital inputs of the reverse analog-digital (digital-analog) converter, and the output S are connected to the register 11, the output of which is connected to the inputs of the first group of gates b and to the digital outputs of the device, synchronization unit 12, as well as two keys 13 and 14, the first of which connects the output of amplifier 7 and its inverting input, and the second inverting input amplifier 7 - with the input of the comparator 4 and with two diodes 15 connected to a common bus.

В ПЕЮцессе аналого-цифрового преобразовател  входные сигналы подаютс  на сигнальные входы мультиплексора 1In the analog-to-digital converter, the input signals are fed to the signal inputs of multiplexer 1

управл емого от блока 12 cHHXpcMinn.ции . Сигнал выбранного канала ггрнсутствует на выходе мультиплексора, в этом режиме блок 12 синхронизации обеспечивает подключение выходов блока 5 управлени  аналого-цифровым преобразованием ко входам цифроаналогового преобразовател  2. Ключ 14 в рассматриваемом режиме разомкнут, а ключ 13 замкнут, вследствие чего на выходе усилител  7 присутствует нулевой потенциал} и усилитель 7, и демультиНлексоо 9 в работе устройства не участвуют .controlled from block 12 cHHXpcMinn.tsii. The signal of the selected channel is not present at the multiplexer output. In this mode, the synchronization unit 12 connects the outputs of the analog-to-digital conversion control unit 5 to the inputs of the digital-to-analog converter 2. The key 14 is open in this mode and the key 13 is closed, so that the output of the amplifier 7 is zero potential} and amplifier 7, and demultinlexooo 9 are not involved in the operation of the device.

Ус тройство представл ет собой обычный аналого-цифровой преобразователь , в котором цифроаналоговый преобразователь используетс  дл  выработки компенсирующего воздействи  (в данном случае тока) . Диоды 15 ограничивают перепады напр жени  на входе компаратора 4. В зависимости от прин того алгоритма работы блок управлени  5 может представл ть собой либо регистр последовательного уравновешивани , управл ющий, в зависимости от показани  компаратора 4 в каждом такте , подключением разр дов цифроаналогового преобразовател  2 (метод подр дного уравновешивани ), либо реверсивный счетчик, подсчитывающий импульсы , поступающие от блока 12 синхронизации (метод последовательного счета) . Компаратор 4 определ ет направление счета. По окончании преобразовани  цифровой эквивалент входного напр жени  записываетс  с выходов блока управлени  5 через вторую группу вентилей 10 в регистр 11 и присутствует на цифровых выходах устройства . Отпирание соответствующих входов второй группы вентилей 10 обеспечиваетс  по сигналу блока 12 синхронизации .The device is a conventional analog-to-digital converter, in which a digital-to-analog converter is used to generate a compensating effect (in this case, a current). The diodes 15 limit the voltage drops at the input of the comparator 4. Depending on the operation algorithm adopted, the control unit 5 can be either a sequential balance register, which, depending on the comparator 4 in each clock, controls the connection of the digital-to-analog converter 2 ( incremental counterbalancing method), or a reversible counter, counting pulses from synchronization unit 12 (sequential counting method). Comparator 4 determines the counting direction. Upon completion of the conversion, the digital equivalent of the input voltage is recorded from the outputs of the control unit 5 through the second group of valves 10 into the register 11 and is present at the digital outputs of the device. The unlocking of the corresponding inputs of the second group of valves 10 is provided by the signal of the synchronization unit 12.

Claims (2)

В режиме цифроаналогового преобразовани  по сигналу блока 12 синхронизации включаетс  канал мультиплексора 1, подключенный к общей шине, вследствие чего на выходе мультиплексора 1 - нулевой потенциал, и он в работе устройства участи  не принимает . Блок 12 синхронизации отключает выходы блока 5 управлени  аналогоцифровым преобразованием от входа цифроаналогового преобразовател  In the digital-to-analog conversion mode, the signal of the synchronization unit 12 turns on the multiplexer channel 1 connected to the common bus, as a result of which the output of the multiplexer 1 is zero potential and it does not participate in the device operation. Synchronization unit 12 disconnects the outputs of analog-digital conversion control unit 5 from the input of a digital-to-analog converter. 2. Замыкаетс  ключ 14 и размыкаетс  ключ 13, при этом усилитель 7 начинает выполн ть функции преобразовани  тока в напр жение и масштабировани , а диоды 15 запираютс  нулевым напр жением , и компаратор 4 исключаетс  из работы устройства. Код, прйсутствукщий на цифровых входах второй группы вентилей 10 по сигналу блока 12 синхронизации , переписываетс  в регистр 11, с выходов которого через первую группу вентилей б, поступает на входы параллельно цифроаналогового преобразовател . Напр жение с выхода цифроаналогового преобразовател  поступает на вход усилител  7 и после преобразовани  тока в напр жение и масштабировани  через демультиплексор 9 передаетс  на один из аналогоВЕлх выходов устройства. Предлагаемое устройство Обладает высоким быстродействием, как в рехдаме цифроаналогового, так и аналогоцифрового преобразовани . Высокое быстродействие обеспечиваетс  исполь зованием параллельного цифроаналогового преобразовател  с суммированием токов, отличающегос  от других типов преобразователей именно высоким быстродействием . Кроме того, быстродей ствие достигаетс  введением двух дополнительных ключей, с помощью которых исключаетс  усилитель, как одно из наиболее инерционных звеньев из цепи обратной св зи преобразовател . Формула изобретени  Реверсивный аналого-цифровой преобразователь , содержащий мультиплексор , первый вход которого соединен с общей шиной, а сигнальные входы соединены с источниками входных аналого вых сигналов, параллельный цифроаналоговый преобразователь, выход которого через резистор соединен с выходом мультиплексора, и, непосредствен но, - с первым входом компаратора, к торый через встречно-параллельно соединенные два диода соединен со вторым входом компаратора и с общей шиной , а выход - с первым входом блока управлени  аналого-цифровым преобразованием , выходы которого соединены с первыми входами первой группы вентилей , выходы которой соединены со входами параллельного цифроаналогового преобразовател , усилитель, неинвертиругаций вход которого соединен с общей шиной, а выход - через резистор с выходом параллельного цифроаналогового преобразовател , и непосредственно с первым входом демультиплексора, выходы которого  вл ютс  аналоговыми выходами устройства, вторую группу вентилей , перва  группа входов которых соединена с выходами блока управлени  аналого-цифровым преобразованием, а втора  группа входов - с цифровыми входами реверсивного аналого-цифрового преобразовател , а выходы соединены со входами регистра, выходы которого соединены со вторыми входами первой группы вентилей и цифровыми выходами устройства, блок синхронизации , выходы которого соединены со вторыми входами мультип,пексора,демультиплексора , блока управлени , второй группы вентилей и третьим входом первой группы вентилей, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с цель повышени  быстродействи , в него введены два ключа, через первый из которых выход усилител  соединен с его инвертирующим входом, а через вторюй ключ инвертирующий вход усилител  соспинен с первым входом компаратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1334654, кл. 2 G 4 Н, 1972 .(прототип) .2. The key 14 is closed and the key 13 is opened, while the amplifier 7 begins to perform the functions of current conversion to voltage and scaling, and the diodes 15 are locked with zero voltage, and the comparator 4 is excluded from the operation of the device. The code present on the digital inputs of the second group of gates 10 according to the signal of the synchronization unit 12 is rewritten into the register 11, from the outputs of which through the first group of gates b, is fed to the inputs parallel to the digital-to-analog converter. The voltage from the output of the digital-to-analog converter is fed to the input of amplifier 7 and, after converting the current to voltage and scaling through the demultiplexer 9, is transmitted to one of the analogue outputs of the device. The proposed device has a high speed, both in digital and analogue, and analog-to-digital conversion. High speed is provided by using a parallel digital-to-analog converter with the summation of currents, which differs from other types of converters by precisely high speed. In addition, the speed is achieved by introducing two additional switches, by which the amplifier is excluded, as one of the most inertial links in the feedback circuit of the converter. The invention is a reverse analog-to-digital converter containing a multiplexer, the first input of which is connected to a common bus, and signal inputs are connected to sources of input analog signals, a parallel digital-to-analog converter, the output of which is via a resistor connected to the output of a multiplexer, and, directly, from the first input of the comparator, which through two oppositely connected two diodes are connected to the second input of the comparator and to the common bus, and the output to the first input of the control unit of the analog by a digital conversion, the outputs of which are connected to the first inputs of the first group of gates, the outputs of which are connected to the inputs of a parallel digital-to-analog converter, an amplifier, non-inverting input of which is connected to a common bus, and the output via a resistor with the output of a parallel digital-analog converter, and directly to the first input of the demultiplexer, the outputs of which are the analog outputs of the device, the second group of valves, the first group of inputs of which are connected to the outputs of the analog control unit digital conversion, and the second group of inputs - with digital inputs of the reverse analog-digital converter, and the outputs are connected to the inputs of the register, the outputs of which are connected to the second inputs of the first group of gates and digital outputs of the device, the synchronization unit, the outputs of which are connected to the second inputs of the multiplex , pexor, demultiplexer, control unit, the second group of valves and the third input of the first group of valves, so that, for the purpose of improving speed, two keys are entered into it, through the first of which is the output of the amplifier connected to its inverting input, and through the second key the inverting input of the amplifier is connected to the first input of the comparator. Sources of information taken into account in the examination 1. UK patent number 1334654, cl. 2 G 4 H, 1972. (Prototype).