Аналого-цифровий перетворювач відносної різниці паралельного типу

Аналого-цифровий перетворювач відносної різниці паралельного типу, що містить дільник напруги з n однакових резисторів номіналом R, причому дільник напруги одним виводом під'єднаний до землі, має один вхід і n-1 виходів, блок з n-1 компараторів, кожен з яких має по два входи і по одному виходу, причому перші входи компараторів під'єднані до відповідних виходів дільника напруги, 3 один вихід, і випрямляч, причому входи компаратора під'єднані до входів диференціального підсилювача, вихід випрямляча під'єднаний до з'єднаних між собою других входів блоку n-1 компараторів, входи диференціального підсилювача є входами пристрою, перший вхід диференціального підсилювача під'єднаний до входу дільника напруги, вихід компаратора є знаковим виходом пристрою. Введення диференціального підсилювача дозволяє зформувати на його виході різницеву напругу вхідних сигналів, а також здійснити її підсилення. Введення випрямляча здійснює випрямлення різницевої напруги, яка є на виході диференціального підсилювача, що забезпечує подання на з'єднані між собою другі входи блоку n-1 компараторів напругу лише додатної полярності. Введення компаратора дозволяє визначити знак цифрового результату. Все це дозволяє отримати на виході пристрою цифровий код, пропорційний відносній різниці напруг двох сигналів при додатній і від'ємній різниці вхідних напруг та незмінному знаменнику згідно виразу (1), що забезпечує використання його для лінеаризації незрівноважених мостів та напівмостів, оскільки усувається похибка нелінійності. K  U1  U2 KN  U1 NМАКС , (1) де U1 та U2 - вхідні напруги, N - результат перетворення АЦП відносної різниці, NMAKC - максимальне значення результату перетворення АЦП відносної різниці, К - коефіцієнт підсилення диференціального підсилювача. При К=1 будемо мати дійсне значення відносної різниці напруг, що дозволяє На Фіг. Зображена структурна схема пристрою. Пристрій складається з дільника 1 напруги з n однакових резисторів, причому дільник 1 напруги одним виводом під'єднаний до землі, має один вхід і n-1 виходів, блоку 2 з n-1 компараторів, кожен з яких має по два входи і по одному виходу, причому перші входи блоку 2 з n-1 компараторів під'єднані до відповідних виходів дільника 1 напруги, другі - з'єднані між собою, дешифратора 3, що має n-1 входів і log2n виходів, причому входи дешифратора 3 під'єднані до відповідних виходів блоку 2 компараторів, а виходи його виходи виходами пристрою, n-ого компаратора 4, послідовно 66649 4 з'єднаних диференціального підсилювача 5, який має два входи та один вихід, і випрямляча 6, причому входи n-ого компаратора 4 під'єднані до входів диференціального підсилювача 5, вихід випрямляча 6 під'єднаний до других входів блоку 2 з n-1 компараторів, входи диференціального підсилювача 5 є входами пристрою, перший вхід диференціального підсилювача 5 під'єднаний до входу дільника 1 напруги, вихід n-ого компаратора 4 є знаковим виходом пристрою. Пристрій працює таким чином. Дві вхідні напруги U1 та U2 подають на вхід диференціального підсилювача 5. Отримана на виході диференціального підсилювача 5 різницева напруга подається на вхід випрямляча 6, де вона випрямляється і подається на другі входи блоку 2 з n-1 компараторів. Після чого блок 2 компараторів здійснює порівняння цієї напруги з напругами на виходах дільника 1 напруги, на вхід якого подається напруга, що діє на першому вході диференціального підсилювача 5. Тому на виході дешифратора 3 формується результат перетворення відносної різниці вхідних напруг у вигляді цифрового коду. Шляхом порівняння вхідних напруг n-им компаратором 4 здійснюється визначення знаку результату перетворення. Відношення напруги на других входах блоку 2 з n-1 компараторів UВХ та першої вхідної напруги U1, визначає цифровий код на його виході. Тому при умові, що UВХ