Аналого-цифровий перетворювач

Реферат: UA 71461 U UA 71461 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до радіоелектроніки і може використовуватися в лабораторних макетах по дослідженню АЦП і об'єктах де необхідний поширений контроль сигналів. Відомий аналого-цифровий перетворювач (Росія, RU № 2110886, Н03М1/34, 10.05.2003), що містить послідовно включені вхідний пристрій, генератор пилкоподібної напруги й блок порівняння, а також блок керування й генератор опорної частоти, арифметичний суматор з акумулятором, інформаційних вхід якого підключений до виходу суматора, вхід першого операнда суматора підключений до виходу блока порівняння, вхід другого операнда суматора підключений до виходу акумулятора, один з виходів блока керування підключений до генератора пилкоподібної напруги, іншої - до генератора опорної частоти, вихід якого підключений до керуючого входу акумулятора, а третій - до настановного входу акумулятора, а блок порівняння виконаний як багатопороговий пристрій. Недоліком його є використання суматора, замість лічильника, що не дозволяє отримати вихідну величину в найпростішому вигляді - паралельному двійковому коді. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого є аналого-цифровий перетворювач (Росія, RU № 2121753, Н03М1/50, 10.11.2001), що містить генератор пилкоподібної напруги, компаратор, тригер, генератор імпульсів, елемент І і двійковий лічильник, причому вхід генератора пилкоподібної напруги пов'язаний з настановним входом тригера і є першим входом пристрою, а вихід генератора пилкоподібної напруги через перший вхід компаратора з'єднаний зі скидним входом тригера, прямим виходом включеного на перший вхід елемента І, другим входом пов'язаного з виходом генератора імпульсів, у якому відсутній недолік першого аналога - відсутність на виході паралельного двійкового коду. Недоліком його, є відсутність можливості наочно спостерігати процеси, що протікають в кожному блоці і вузлі АЦП, що зменшує його ремонтопридатність і обмежує галузь використання. Задачею корисної моделі є збільшення його ремонтопридатності і розширення галузі застосування. Дана задача вирішується тим, що в відомий аналого-цифровий перетворювач, що містить генератор пилкоподібної напруги, компаратор, тригер, елемент І, генератор імпульсів і лічильник, причому перший вхід компаратора підключений до зовнішнього входу, а другий вхід компаратора до виходу генератора пилкоподібної напруги, вихід компаратора підключено до наставного входу тригера, перший вихід якого з'єднано з входом генератора пилкоподібної напруги, а другий вихід з'єднаний з входом елемента І, вихід якого підключений до управляючого входу лічильника, а другий вхід якого підключено до виходу генератора імпульсів, додатково введено блок контрольних гнізд, до входів якого підключені виходи всіх блоків аналого-цифрового перетворювача, а вихід блока контрольних гнізд підключений до зовнішнього осцилографа. На кресленні показано конструкцію аналого-цифрового перетворювача. Аналого-цифровий перетворювач містить генератор пилкоподібної напруги 1, комутатор 2, тригер 3, елемент І 4, генератор імпульсів 5, лічильник 6, блок контрольних гнізд 7, причому перший вхід компаратора 2 підключений до вхідної напруги U x, а другий вхід компаратора 2 з'єднаний з виходом генератора пилкоподібної напруги 1, вхід якого підключений до першого виходу тригера 3, а вихід компаратора 2 підключений до першого уставного входу тригера 3, другий вхід якого з'єднаний з зовнішнім сигналом "Скидання", а другий вихід тригера 3 з'єднаний з першим входом елемента 14, другий вхід якого підключений до виходу генератора імпульсів 5, вихід тригера 3 з'єднай з першим входом лічильника 6, а до другого входу лічильника 6 підключений зовнішній сигнал "Скидання", вихід лічильника 6 є виходом пристрою N, виходи з усіх перелічених блоків 1, 2, 3, 4, 5, 6 підключені на вхід блока контрольних гнізд 7, до виходу якого підключається зовнішній осцилограф. Аналого-цифровий перетворювач працює таким чином. Встановлення його в початковий стан здійснюється за допомогою зовнішнього імпульсу "Скидання", котрий, по-перше, обнуляє лічильник 6, а по-друге здійснює на першому виході тригера 3, дозволяючи перепад напруги, що запускає генератор пилкоподібної напруги 1, а на другому виході тригера 3 установлює активний рівень логічного сигналу на другому вході елемента І 4, що дозволяє послідовності імпульсів з виходу генератора імпульсів 5 проходити на вхід лічильника 6. В момент, коли вхідна перетворена напруга "Ux" на першому вході компаратора 2 зрівнюється з напругою від генератора пилкоподібної напруги 1, що подається на другий вхід компаратора 2, компаратор 2 змінює свій стан і забороняє елементу І 4 пропускати імпульси від генератора імпульсів 5 на вхід лічильника 6. Лічильник 6 припиняє підрахунок імпульсів і установлює на виході вихідний код N, пропорційний вхідному перетвореному сигналу "U x". В процесі аналого-цифрового перетворення сигнали з виходів всіх блоків надходять на входи блока контрольних гнізд 7, що 1 UA 71461 U 5 10 15 дозволяє за допомогою зовнішнього осцилографа спостерігати всі сигнали, що потрібні для цифро-аналогового перетворення і що виникають в процесі аналого-цифрового перетворення: зовнішні сигнали "Скидання" і рівень та форму перетвореної напруги "U x", форму пилкоподібної напруги на виході генератора пилкоподібної напруги, процеси що проходять в тригері і лічильнику при надходженні до них сигналу "Скидання", часову прив'язки початку пилкоподібної напруги до команд тригера, форму і частоту імпульсів на виході генератора імпульсів, момент порівняння вхідних напруг компаратора, і пов'язану з цим зміну стану на його виході, час проходження імпульсів на вхід лічильника та перерахунок розрядів коду на виході АЦП, що дозволяє скласти повне уявлення про процес аналогово-цифрового перетворення протікаючого в АЦП з пилкоподібною напругою. Позитивний ефект полягає в тому, що, по-перше, збільшується ремонтопридатність АЦП і, по-друге, розширюється його галузь застосування, зокрема його можна використовувати як об'єкт дослідження в навчальному лабораторному макеті. Джерела інформації: 1. Аналого-цифровий перетворювач (Росія, RU № 2110886, Н03М1/34, 10.05.2003). 2. Аналого-цифровий перетворювач (Росія, RU № 2121753, Н03М1/50, 10.11.2001). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Аналого-цифровий перетворювач, що містить генератор пилкоподібної напруги, компаратор, тригер, елемент І, генератор імпульсів і лічильник, причому перший вхід компаратора підключений до зовнішнього входу, а другий вхід компаратора до виходу генератора пилкоподібної напруги, вихід компаратора підключено до уставного входу тригера, перший вихід якого з'єднано з входом генератора пилкоподібної напруги, а другий вихід з'єднай з входом елемента І, вихід якого підключений до управляючого входу лічильника, а другий вхід якого підключено до виходу генератора імпульсів, який відрізняється тим, що в нього введений блок контрольних гнізд, до входів якого підключені виходи всіх блоків аналого-цифрового перетворювача, а вихід блока контрольних гнізд підключений до зовнішнього осцилографа. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2