Аналого-цифровий перетворювач

Аналого-цифровий перетворювач, що містить лічильник імпульсів, блок перетворення напруги в частоту, генератор часових інтервалів, а також джерело опорної напруги, причому блок перетворення напруги в частоту виконаний на ключі, формувачі імпульсів і паралельно з'єднаних резисторі і світловипромінювачі, причому запускаюча комірка виконана на послідовно з'єднаних резисторі і світловипромінювачі, кожна комірка, що задає час, виконана у вигляді оптрона з позитивним зворотним оптичним зв'язком, оптичний вихід запускаючої час комірки підключений до оптичного входу першої комірки, що задає час, оптичний вихід кож U 2 (19) 1 3 друга через ключ з'єднана із вхідною шиною блоку перетворювача напруги в частоту, а генератор часових інтервалів виконаний аналогічно блоку напруги в частоту, причому його вхідна шина з'єднана з виходом джерела опорної напруги. Недоліком даного пристрою є знижена надійність, що обумовлено відсутністю обнуления лічильника імпульсів та синхронізації роботи складових частин пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу створення аналого-цифрового перетворювача, в якому за рахунок введення нових елементів та зв’язків досягається синхронізація роботи останнього, що збільшує його надійність. Поставлена задача вирішується тим, що в аналого-цифровий перетворювач, який містить лічильник імпульсів, блок перетворення напруги в частоту, генератор часових інтервалів, а також джерело опорної напруги, причому блок перетворення напруги в частоту виконаний на ключі, формувачі імпульсів і паралельно з'єднаних резисторі і світловипромінювачі, причому запускаюча комірка виконана на послідовно з'єднаних резисторі і світловипромінювачі, кожна комірка що задає час виконана у вигляді оптрона з позитивним зворотним оптичним зв'язком, оптичний вихід запускаючої комірки підключений до оптичного входу першої комірки, що задає час, оптичний вихід кожної комірки, що задає час з'єднаний з оптичним входом кожної наступної комірки, що задає час, оптичний вихід останньої комірки, що задає час підключений до оптичного входу формувача імпульсів, перша загальна точка, запускаючої комірки і комірки, що задає час з'єднана із загальною шиною, а друга через ключ з'єднана із вхідною шиною блоку перетворювача напруги в частоту, а генератор часових інтервалів виконаний аналогічно блоку напруги в частоту, причому його вхідна шина з'єднана з виходом джерела опорної напруги, введено логічний елемент АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого формувача імпульсів блоку перетворення напруги в частоту і першим входом логічного елементу І, вихід якого з’єднаний з лічильним входом лічильника імпульсів, вхід скиду якого є шиною запуску пристрою і який з’єднаний з керуючим входом другого ключа генератора часових інтервалів та другим входом логічного елементу АБО, вихід якого з’єднаний з керуючим входом першого ключа блоку перетворення напруги в частоту. На кресленні представлена функціональна електрична схема перетворювача. Аналого-цифровий перетворювач містить: лічильник імпульсів 1, логічний елемент І 2, логічний елемент АБО 3, блок перетворення напруги в частоту 4, ключ перший і другий 5 і 15, формувач імпульсів перший і другий 6 і 16, запускаюча комірки 7 і комірки, що задають час 81, 82,..., 8m, резистор 9, світловипромінювач 10, випромінювач 11, фотоприймач 12, вихідну шину 13,генератор 14 часових інтервалів, джерело опорної напруги (на кресленні не позначається). Лічильник імпульсів 1, має лічильний вхід який з'єднаний з виходом логічного елементу І 2, і вхід скиду, який з'єднаний з виходом другого ключа 15. Два входи логічного елемента І 2 з'єднані відпові 51044 4 дно з виходами першого і другого формувачів імпульсів 6 і 16, входи логічного елементу АБО 3 відповідно з'єднані з виходом першого формувача імпульсів 6, і виходом другого ключа 15, і вихід який з'єднаний з входом першого ключа 5, блок перетворення напруги в частоту 4 у якого відповідно виходи з'єднані із входом першого ключа 5, і входом першого формувача імпульсів 6. Запускаюча комірка 7 складається із послідовно з'єднаних резистора 9 і світловипромінювача 10. Кожна комірка, що задає час являє собою оптрон, виконаний на послідовно з'єднаних випромінювачі 11 і фотоприймачі 12, охоплених ланцюгом позитивного зворотного зв'язку з оптичного виходу випромінювача 11 на оптичний вхід фотоприймача 12. Оптичний вхід випромінювача 10 з'єднаний з оптичним входом фотоприймача 12 першої комірки. Оптичний вихід світловипромінювача 11 кожної комірки 81, 82,..., 8m, з'єднаний з оптичним входом фотоприймача 12 наступної комірки. Оптичний вихід світловипромінювача 11 останньої комірки з'єднаний з оптичним входом другого формувача імпульсів 16, вихід якого підключений до керуючого входу другого ключа 15. Всі комірки 81, 82,..., 8m з'єднані через перший ключ 5 з вихідною шиною 13 блоку 4. До керуючого входу лічильника 1 підключений вихід генератора 14 з'єднана через другий ключ 15 з джерелом опорної напруги. Аналого-цифровий перетворювач представлений на кресленні працює таким чином. При замиканні першого і другого ключів 5 і 15 напруга Uх подається на комірки, які задають час і запускаючу комірку 7, блоку 4. При цьому починає випромінювати світловипромінювач 10 запускаючої комірки 7. Слідом за цим спрацьовує перша комірка, що задає час, тому що на її оптичний вхід надходить випромінювання від запускаючої комірки 7, потім спрацьовує друга комірка і т.д. Під час дії імпульсу запуску (шина запуск) відбувається обнуления лічильника імпульсів і розмикаються перший і другий ключі 5 і 15, що призводить до гасіння всіх комірок 81, 82,..., 8m, за деякий час , при чому цей час повинен бути меншим, чим r зформований імпульс tN . r Після закінчення дії імпульсу перший ключ 5 знову замикається і процес повторюється знову. Таким чином, пауза між імпульсами, з формовані першим формувачем імпульсів 6, наближено рівна періоду проходженню імпульсів, дорівнює: Tx M x де М - кількість комірок 81, 82,..., 8m, які задають час в блоці 4; x - час спрацьовування комірки, яка задає час 81. Кожна комірка 81, 82,..., 8m, як регенеративний оптрон із фотоприймача і світловипромінювача з позитивним зворотним оптичним зв'язком, має час спрацьовування 3 . 3 де входу; 1 1 2, - час запуску оптрона по його оптичному 5 51044 - час запуску оптрона по його електричному входу, рівне: 2 2 10 5 , U де U - вхідна прикладна напруга. 10 5 через К, так як ця величиПозначимо на для даного типу оптронів постійна. Крім того, так як 2 1 , то можна прийняти, що: K , U тобто час спрацьовування оптрона обернено пропорційний прикладеній напрузі. З цього випливає, що: K . x Ux В цьому випадку період проходження імпульсів з виходу блоку 4 відповідно частота проходження імпульсів f дорівнює: 3 2 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 Tx M x M K ;f Ux 1 Tx u , MK Частота проходження імпульсів на виході генератора 14 дорівнює: 1 1 U0 f0 , T0 N 0 NK де N - число комірок, що задають час, генератора 14. Вихідний код лічильника 1, рівний кількості парних імпульсів, які надійшли на парний вхід лічильника 1 за час Т0 від блоку 4, визначається наступним чином: T0 fx Ux N Ux nx , Tx f0 MK M U0 В даному аналого-цифровому перетворювачі , за рахунок введення нових елементів та зв’язків досягається синхронізація роботи складових частин пристрою, що збільшує його надійність. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601