DE2002818C3 - Analog-Digital-Umsetzer - Google Patents

Analog-Digital-Umsetzer

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DE2002818C3
DE2002818C3 DE2002818A DE2002818A DE2002818C3 DE 2002818 C3 DE2002818 C3 DE 2002818C3 DE 2002818 A DE2002818 A DE 2002818A DE 2002818 A DE2002818 A DE 2002818A DE 2002818 C3 DE2002818 C3 DE 2002818C3
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Analog-Digital-Umsetzer, der mit dem umzusetzenden Analogsignal über einen ersten Eingang bzw. zweiten Eingang beaufschlagt wird, mit als Schalter ausgebildeten Vcrgleichsstufen, die jeweils ein Paar von Eingängen und ein Paar von Ausgängen besitzen, mit einem ersten Vorspannungskreis, der an dem ersten Eingang liegt und über den jeweils der eine Eingang der Vergleichsslufen an einer für alle diese Eingänge gleichen Gleichspannung liegt, und mit einem zweiten Vorspannungskreis, über den jeweils der andere Eingang der Vergleichsslufen an einer für diese Eingänge jeweils unterschiedlichen Gleichspannung liegt.
Aus der Zeitschrift »IBM Technical Disclosure Bulletin«, Vol. 9, Nr. 12, Mai 1967, Seiten 1797 und 1793 ist bereits ein Analog-Digital-Umsetzer der vorstehend genannten Art bekanntgeworden, welcher ebenfalls Vergleichsstufen in Form von Differenzverstärkern aufweist, bei denen an jeweils einem Eingang über einen Spannungsteiler eingestellte Bezugsspannungen liegen, während die anderen Eingänge direkt miteinander gekoppelt an einem Eingang für ein Analogsignal liegen. Bei diesem bekannten Analog-Digital-Umsetzer wird ein in ein Digitalsignal zu überführendes Analogsignal auf Masse bezogen in die direkt miteinander verbundenen Eingänge der Vergleichsstufen eingespeist. Daher können nur Analog-Amplitudenwerte bezogen auf Masse in ein Digitalsignal überführt werden. Aufgrund dieser Tatsache ist die Variationsbreite der Amplituden-
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bereiche des analogen Eingangssignals beschränkt
Die DE-AS 11 90 565 bezieht sich auf eine Einrichtung zur Messung und digitalen Anzeige des Verhältnisses der Spannungen zweier Gleichspannungsquellen. Diese Hinrichtung ist gekennzeichnet durc.1 eine aus ohmschen Widerständen bestehende Spannungsteilerkelte, die von den beiden gleichsinnig in ^erie geschalteten Spannungsquellen gespeist ist und durch eine der Anzahl der Abgriffspunkte zwischen den Widerständen der Spannungsteilerkette entsprechende Anzahl von gleichartigen Überwachungseinrichtungen, die die Potentialdifferenz zwischen je einem der Abgriffspunkte der Spannungsteilerkette und dem als gemeinsamen Bezugspunkt festgelegten Verbindungspunkt der beiden Spannungsquellen überwachen und die nur bei einer ganz bestimmten Polarität der überwachten Spannung ansprechen und dann an ihren Ausgängen zur Betätigung einer an sich bekannten Digital-Anzeigevorrichtung geeignete Einheitssignale erzeugen. Bedingt durch Verriegelungsschaltungen zwischen den Überwachungseinrichtungen wird jedoch lediglich dasjenige Einheitssignal an die Anzeigevorrichtung weitergeleitet, das am Ausgang derjenigen Überwachungseinrichtung auftritt, deren Eingangsspannung bei der zur Auslösung des Signals geeigneten Polarität den geringsten von Null abweichenden Betrag aufweist
Diese bekannte Einrichtung ist offenbar zur Messung des Verhältnisses zweier Spannungen vorgesehen. Wenn man trotzdem unterstellt daß eine der beiden Spannungen gleich Null werden könnte, dann kann die verbleibende Spannung nur unter einschränkenden Bedingungen und relativ ungenau gemessen werden. Dies deshalb, weil bei der beabsichtigten Messung einer positiven Spannung nur Überwachungseinrichtungen brauchbar sind, die auf eine positive Potentialdifferenz zwischen je einem der Abgriffspunkte der Spannungsteilerkette und dem Spannungsbezugspunkt ansprechen. Soll dagegen n^r eine einzige negative Spannung gemessen werden, dann müssen Überwachungseinrichtungen vorgesehen werden, die auf eine negative Polaritat der überwachten Spannung ansprechen. Da die Überwachungseinrichtungen im allgemeinen nicht beliebig schnell auswechselbar sind, wäre die bekannte Einrichtung unter den eingeschränkten Bedingungen entweder nur zur Messung positiver Spannungen oder nur zur Messung negativer Spannungen geeignet Wegen der Verriegelungsschaltungen wird aber nur ein einziges der Einheitssignale an eine Anzeigevorrichtung wcitergeleitet. Bei η Überwachungseinrichtungen könnte daher nur eine einzige von η Digitalzahlen angezeigt werden. Auf diese Weise wäre entweder nur eine relativ sehr ungenaue digitale Anzeige möglich, oder aber — bei entsprechender Wahl der Überwachungseinrichtungen — eine relativ genauere Anzeige in einem sehr engen Ampliludenbereich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe 'zugrunde, einen Analog-Digital-Umsetzer der in Rede stehenden Art anzugeben, mit dem eine größere " Variationsbreite von Amplitudenbereichen des analogen Eingangssignals realisierbar ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß damit eine große Variationsbreite von Amplitudenbereichen des analogen Eingangssignals realisierbar ist, weil das analoge Eingangssignal nicht einseitig an Masse festliegt, sondern symmetrisch am ersten Eingang bzw. zweiten Eingang anliegt. Diese bei-
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60 den Eingänge können daher als Differentialeingänge bezeichnet werden.
Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert
Die Figur zeigt schematisch den Schaltplan eines Analog-Digital-Umsetzers vorliegender Erfindung. Dieser besitzt neun Vergleicherschaltungen, welche jede aus einem Transistorpaar gebildet werden. Jede Vergleicherschaltung enthält einen ersten NPN-Transistor 10,12,14,16,18,20,22,24 und 26 und einen zweiten NPN-Transistor 11,13,15,17,19,21,23,25 und 27. Die ersten und zweiten Transistoren einer jeden Vergleicberschaltung besitzen miteinander verbundene Emitter, welche, gemeinsam an einer Gleichstromquelle liegen. Hierzu sind neun NPN-Stromlief erungstransistoren 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 und 44 mit ihren Kollektoren an die gemeinsamen Emitter der Transistorenpaare 10-11, 12-13, 14-15, 16-17, 18-19, 20-21, 22-23, 24-25 und 26-27 angeschlossen. Die Emitter aller Stromlieferungstransistoren 28 bis 44 liegen gemeinsam über einen Emittervorspannungswiderstand 46 von etwa 2200hm an Masse. Ihre Basen sind alle gemeinsam mit einer positiven Gleichspannungsquelle von etwa +15 Volt über einen Koppelwiderstand 48 von etwa 14 Kiloohm verbunden. Bei einem Temperaturkompensationstransistor 49 ist der Kollektor mit der Basis kurz geschlossen und der Emitter ist über einen Widerstand von 200 0hm geerdet Die Basis dieses Transistors ist aus Gründen, welche im folgenden beschrieben werden sollen, mit dem Widerstand 48 verbunden. Aufgrund dieser Vorspannung befinden sich alle Emitter der Stromlieferungstransistoren 28 bis 44 im Ruhezustand in leitendem Zustand und die Emitterlieferungsströme betragen etwa 0,1 Milliampere. Die zweiten Transistoren 11,13,15,17,19,21,23,25 und 27 der Vergleicherschaltungen sind normalerweise leitend vorgespannt Die ersten Transistoren 10,12,14, 16,18,20,22,24 und 26 sind normalerweise nicht leitend vorgespannt. Infolgedessen fließen alle Emitterlieferungsströme durch die zweiten Transistoren der Vergleicherschaltungen, sobald kein Analogsignal am Umsetzer liegt Da die Basen der Transistoren 10 und 11 bei fehlendem Eingangsanalogsignal auf gleichem Potential liegen, fließen über ihre Kollektor-Emitterstrecken gleiche Ströme, so daß die durch diese Transistoren gebildete Vergleicherschaltung bei fehlendem Eingangssignal nicht eindeutig in einen solchen Zustand geschaltet ist, in dem einer der Transistoren gesperrt und der andere Transistor leitend ist. Erst bei Einspeisung eines Analogsignals schaltet diese Vergleicherschaltung in einen solchen eindeut'gen Schaltzustand um, daß der Transistor 10 leitend und der Transistor 11 gesperrt ist
Alle zweiten Transistoren 11,13,15, 17,19,21,23,25 und 27 der Vergleicherschaltungen sind mit ih-'en Basen an den Kollektor eines NPN-Transistors 50 angeschlossen, dessen Emitter über einen Vorspannungswiderstand 52 mit etwa 200 Ohm an Erde liegt. Die Basis des Transistors 50 ist mit der vorgeschalteten Gleichspannungsquelle am gemeinsamen Anschluß der Basis des Transistors 49 und des Widerstandes 48 verbunden, so daß der Transistor 50 einen im wesentlichen konstanten Kollektorstrom von einem Milliampere vorsieht. Der Kollektor des Transistors 50 ist mit dem Emitter eines Eingangs-NPN-Transistors 54, dessen Kollektor an eine
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positive Gleichspannungsquelle von etwa 15VoIt angeschlossen ist, verbunden. Die Basis des Eingangstransistors 54 ist mit einem Eingang 56 des Analog-Digital-Umsetzers verbunden. Eine positive Gleichspannungsquelle von etwa +10,7 Volt kann an den Eingang 56 gelegt werden, so daß der Eingangstransistor 54 im Ruhezustand leitend vorgespannt ist Aufgrund des Emitter-Kollektorstromes, welcher durch den Eingangstransistor 54 und den Transistor 50 fließt und aufgrund des 0,7 Volt Spannungsabfalles am Emitteran·· Schluß dieses Eingangstransistors liegt eine Gleichspannung von +10VoIt an allen Basen der zweiten Transistoren 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25 und 27 der Vergleichschaltungen.
Die Basen der ersten Transistoren iö, 12, 14, 16,18, !5 20, 22, 24 und 26 der Vergleicherschaltungen sind an verschiedenen Abgriffen an einen Spannungsteiler, welcher durch acht in Serie geschaltete Vorwiderstände 60,62, 64, 66,68, 70, 72 und 74 von 500 Ohm für jeden gebildet wird, angeschlossen. Die gemeinsame Verbindung des unteren Anschlusses des Widerstandes 74 und der Basis des ersten Vergleichstransistors 26 ist mit dem Ausgang einer im folgenden noch zu beschreibenden Konstantstromquelle, welche einen Gleichstrom von einem Milliampere durch den Spannungsteiler liefen; verbunden. Daraus ergibt sich ein Spannungsabfall von 03 Volt an jedem Vorwiderstand des Spannungsteilers, so daß jeder der aufeinanderfolgenden ersten Vergleichstransistoren eine Basisvorspannung von etwa 03 Volt weniger als der unmittelbar darüberliegende Vergleichstransistor besitzt Die Basis des ersten Vergleichstransistors 10 der obersten Vergleichsschaltung und der obere Anschluß des Vorwiderstandes 6Ö sind gemeinsam mit dem Emitter eines anderen Eingangstransistors 76 vom NPN-Typ verbunden. Der Kollektor des Eingangstransistors 76 ist mit der positiven Gleichspannungsquelle, welche eine Spannung von etwa +15 Volt liefert verbunden und seine Basis ist mit einem anderen Eingang 78 des Analog-Digital-Umsetzers verbunden. Eine Quelle liefert eine Gleichspannung von +10,7 Volt welche an den Eingang 78 gelegt ist Der Eingangstransistor 76 ist in den leitenden Zustand versetzt und sieht eine Gleichspannung von +10VoIt am oberen Ende des Spannungsteilers vor. Aufgrund des Spannungsabfalles an den Widerständen 60 bis 74 des Spannungsteilers sind an den Basen der ersten Vergleichstransistoren 10,12, 14,16,18,20,22,24 und 26 positive Vorspannungen von 10. 93, 9,0, 83, 8,0, 73, 7,0. 63 und 6,0 Volt vorgesehen. Alle diese Spannungen mit Ausnahme der an der Basis des Transistors IÖ besitzen weniger als 10 Volt welche an den Basen der zweiten Vergleichstransistoren liegen. Deshalb sind die anderen ersten Vergleichstransistoren nichtleitend vorgespannt während die zweiten Vergleichstransistoren normalerweise leitend vorgespannt sind. Da die Transistoren 10 und 11 der ersten Vergleicherschaltung mit der gleichen Gleichspannung von +10VoIt vorgespannt sind, befinden sie sich in einem Übergangszustand, so daß der Transistor 10, welcher als leitend betrachtet werden kann, nicht leitend gemacht wird, und zwar durch ein +9,8 Volt-Signal, welches an seiner Basis erzeugt wird, sobald ein +103 Volt-Signal an den Eingang 78 gelegt ist Dadurch wird ein Ausgangsimpuls auf einen ersten Ausgangsleiter übertragen, welcher mit dem Kollektor des Vergleichstransistors 10 verbunden ist
Die Vergleicherschaltungen sind mit internen Logik-Verbindungen versehen, welche den Kollektor des
65 zweiten Vergleichistransistors einer zuvor liegenden Vergleichsschaltung mit dem Kollektor des ersten Vergleichstransistors einer nächstfolgenden Vergleicherschaltung verbindet, wobei diese Transistoren durch eine Basisvorspannung bei fehlendem Eingangssignal gesperrt sind. Die Kollektoren jedes der acht Vergleichstransistorpaare 11-12, 13-14, 15-16, 17-18, 19-20, 21-22, 23-24 und 25-26 sind miteinander verbunden und bilden acht Ausgänge, welche mit dem Ausgangsleiter 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96 und 96 verbunden sind, wodurch die zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten, achten und neunten Ausgänge des Umsetzers gebildet werden. Ein zehnter Ausgangsleiter 100 ist mit dem Kollektor des Vergleichstransistors 27 verbunden. Aufgrund der 10 parallelen Ausgänge 82 bis 100 erzeugt der Umsetzer eine dezimale Anzeige für ein gemeinsames Analog-Eingangssignal, welches zwischen die Differentialeingangsklemmen 56 und 78 gelegt ist Jeder der zehn Ausgangsleiter 82 bis 100 ist über einen Lastwiderstand 102,104,106,108,110,112,114,116,118 und 120, welche etwa 6 Kiloohm besitzen, mit einer positiven Gleichspannungsquelle von etwa +15 Volt verbunden. Wenn beide Vergleichstransistoren, welche mit einem Ausgangsleiter verbunden sind, sich in nicht leitendem Zustand befinden, wird ein positiver Spannungsimpuls an einen derartigen Ausgangsleiter erzeugt welcher einer plötzlichen Reduzierung des Stromes in dem Lastwiderstand auf Null entspricht.
Da ein Null-Ausgangsstromimpuls nicht so vorteilhaft ist als ein Ausgangsimpuls in der Form eines plötzlich anwachsenden oder vorhandenen Stromes ist ist es in manchen Fällen von Vorteil, zehn NPN-Invertertransistoren 122,124,126,128,130,132,134,136,138 und 140 vorzusehen. Die Basen dieser Transistoren sind an die zehn Ausgangsleiter 82,84,86,88,90,92,94,96,98 und 100 angeschlossen. Die Emitter aller Invertertransistoren 122 bis 144 sind gemeinsam mit einer konstanten Stromquelle von etwa 130 Mikroampere verbunden. Jeder Kollektor der Invertertransistoren ist mit einer positiven Gleichspannungsquelle von etwa +15VoIt über einen Lastwiderstand 142,144,146,148, 150,152, 154,156,158 und 160 verbunden. Die Invertertransistoren sind normalerweise im nichtleitenden Zustand und werden leitend gemacht wenn ein positiver Spannungsausgangsimpuls in einer der Ausgangsleiter 82 bis 100 erzeugt wird Dieser positive Ausgangsimpuls wird umgekehrt und abgegeben vom Kollektor des Invertertransistors als ein negativer Spannungsimpuls, welcher durch den plötzlichen Stromfluß in dem Belastungs-•widerstand bzw. Ladewiderstand erzeugt wird. Die Lastwiderstände sind mit den Invertertransistoren verbunden, sobald diese in den leitenden Zustand geschaltet sind. Die Kollektoren der Invertertransistoren 122 bis 144 sind mit den zehn Ausgangsklemmen 162, 164, 166, 158, 170, 172, 174, 176, 178 und verbunden, welche zehn parallele dezimal kodierte feinäre Ausgangssignale liefern.
Die konstante Gleichstromquelle, welche mit den Emittern der Invertertransistoren verbunden ist enthält einen Stromlieferungstransistor 182, dessen Emitter Ober einen Widerstand 184 mit etwa 1,5 Kiloohm geerdet ist
Der Kollektor des Stromlieferungstransistors 182 ist mit den Emittern der Invertertransistoren verbunden und seine Basis liegt an einer Gleichspannungsquelle am gemeinsamen Anschluß der Basis des Transistors 49 und des Widerstandes 48. Der Transistor 182 hat deshalb
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einen konstanten Emitterstrom und erzeugt einen im wesentlichen konstanten Kollektorstrom von etwa 130 Mikroampere für die gemeinsamen Emitter der Invertertransistoren.
Der Temperaturkompensationstransistor 49 wirkt wie eine PN-Flächendiode, deren Widerstandsänderung entsprechend der Temperaturänderung Widerstandsänderungen der Emitteranschlüsse der Transistoren 28 bis 44, 50 und 182, welche parallel mit dieser Diode verbunden sind, anpaßt. Dadurch sind die Emitterströme dieser Transistoren konstant Jedes Abfallen des Emitteranschlußwiderstandes erwirkt ein Anwachsen des Emitterstromes in den Transistoren. Dies wird durch das resultierende Abnehmen der Basisvorspannung, welche durch ■ den Transistor 49 angelegt wird, kompensiert. Der Emitteranschlußwiderstand des Transistors 49 befindet sich nämlich »im Gleichlauf« mit denen der anderen Transistoren, da sie alle Teile eines monolithischen integrierten Schaltkreises sind und daher angepaßte Charakteristiken haben.
Weiterhin ist eine sehr präzise konstante Stromquelle vorgesehen, welche einen konstanten Strom von einem Milliampere für die Widerstände 60 bis 74 des Spannungsteilers vorsieht Diese Stromquelle enthält einen Stromlieferungstransistor 190, einen Temperaturkompensationstransistor 192, deren Emitter über die Widerstände 192 und 1%, welche beide 400 0hm besitzen, geerdet sind. Der Kollektor des Transistors 190 ist mit einer positiven Gleichspannungsquelle von +15 Volt über einen Belastungswiderstand 198 (133 Kiloohm) verbunden. Der Kollektoranschluß des Transistors 192 ist mit seiner Basis kurzgeschlossen und ist mit der Basis des Transistors 190 verbunden. Die Emitterströme dieser Transistoren sind die gleichen, da sie angepaßte NPN-Transistoren sind. Der Transistor 192 hält den Emitterstrom des Transistors 190 konstant indem er eine Temperaturkompensation für alle Widerstandsänderungen des Emitteranschlusses des Transistors 190 vorsieht Dadurch wird der Kollektorstrom ausreichend konstant gehalten. Ein anderer N PN-Stromlieferungstransistor 200 ist mit seiner Basis an den Kollektor des Transistors angeschlossen. Der Emitter des Transistors 200 ist über den Emitteranschluß des Transistors 192 geerdet Dadurch werden Veränderungen des Kollektorstromes des Transistors, welche von seiner Beta-Stromverstärkung herrühren, reduziert Dadurch wird der Kollektorstrom des Transistors 200 konstant gehalten und die Stromquelle sieht einen konstanten Strom von einem Milliampere vor, welcher an das untere Ende des Spannungsteilers an den gemeinsamen Anschluß des Widerstandes 74 und der Basis des Vergleichstransistors 26 gelegt wird. Es können natürlich auch andere konstante Stromquellen, welche in Verbindung mit monolithischen integrierten Schaltkreisen verwendbar sind, angewendet werden.
Wenn der Analog-Digital-Umsetzer vorliegender Erfindung als dezimale Anzeige für einen Zehn-Positionen-Umlaufschalter verwendet wird, wird ein stufenförmiges Analogsignal 202 an den Differentialeingang 78 gelegt Das Signal enthält 10 0,5 Volt-Stufen, welche den Schaltpositionen entsprechen, und es beginnt mit einer ersten Stufe von +10,5VoIt und endet mit einer zehnten Stufe von +15 Volt Die +10,5 Volt-Stufe legt eine Spannung von 9,8VoIt an die Basis des Vergleichstransistors 10 und bringt diesen in den nicht leitenden Zustand, wodurch ein Null-Strom in der Ausgangsklemme 162 erzeugt wird Die zweite Stufe von +11 Volt legt eine Spannung von +103 Volt an die Basis des Transistors 10 und bringt diesen in den leitenden Zustand und den Transistor 11 in den nichtleitenden Zustand. Die beiden Transistoren 11 und 12 sind dann nichtleitend und es wird in den Ausgangsleiter 84 ein Null-Strom vorgesehen und am zweiten Ausgang 164 ein Stromausgangsimpuls. Die dritte Stufe des Signals 202 sieht einen Impuls von + 11,5 Volt vor, welcher die Vergleichstransistoren 10 und 12 in den leitenden Zustand versetzen und die Vergleichstransistoren 11 und 13 in den nichtleitenden Zustand. Die beiden Transistoren 13 und 14 sind dann nichtleitend und am Ausgangsleiter 86 und am dritten Ausgang 166 wird ein Ausgangsimpuls erzeugt. Ähnliche Vorgänge wiederholen sich für alle noch verbleibenden Stufen des Analogsignals 202. Es werden somit zehn digitale Ausgangsimpulsc an den zehr, verschiedenen Ausgangsklemmen, welche den zehn verschiedenen Spannungsstufen des Analogsignals entsprechen, vorgesehen.
Bei Ausführung der Erfindung können einzelne Teile der oben beschriebenen Vorrichtung natürlich auch abgeändert sein. Zum Beispiel wenn der Schaltkreis nicht als monolithischer integrierter Schaltkreis vorgesehen ist, können anstelle der NPN- und PNP-Transistoren auch Vakuumröhren verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (10)

Patentansprüche:
1. Analog-Digital-Umsetzer, der mit dem umzusetzenden Analogsignal über einen ersten Eingang (56) bzw. zweiten Eingang (78) beaufschlagt wird, mit als Schalter ausgebildeten Vergleichsstufen (10-11... 26-27), die jeweils ein Paar von Eingängen und ein Paar von Ausgängen besitzen, mit einem ersten Vorspannungskreis (50, 52, 54), der an dem ersten Eingang (56) liegt und über den jeweils der eine Eingang der Vergleichsstufen an einer für alle diese Eingänge gleichen Gleichspannung üegt, und mit einem zweiten Vorspannungskreis (60-74, 76, 190,192, 200), über den jeweils der andere Eingang der Vergleichsstufen an einer für diese Eingänge jeweils unterschiedlichen Gleichspannung liegt, d a durch gekennzeichnet, daß die an unterschiedlichen Gleichspannungen liegenden Eingänge der Vergleichsstufen (10-11 ... 26-27) in Reihe an dem zweiten Eingang (78) für das Analogsignal liegen, daß der erste Eingang (56) und der zweite Eingang (78) über als Emitterfolger geschaltete Transistoren (54, 76) an die Vergleichsstufen (10-11 ... 26-27) angekoppelt sind, daß die Verbindungspunkte der Ausgänge der Vergleichsstufen an Ausgänge (162,164,166 .. .180) für Digitalsignale angekoppelt sind und daß die Ausgänge der Vergleichsstufen in an sich bekannter Weise derart miteinander gekoppelt sind, daß jeweils ein Ausgang einer Vergleichsstufe, welcher einem der an gleicher Gleichspannung liegenden Eingängen der Vergleichsstufen zugeordnet ist, mit jeweils einem Ausgang der nächstfolgenden Vergleichsstufe, welcher einem der an unterschiedlichen Gleichspannungen liegenden Eingängen der Vergleichsstufen zugeordnet ist, verbunden ist.
2. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsstufen (10-11, 12-13, 14-15 ... 26-27) als Differenzverstärker ausgebildet sind.
3. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzverstärker (10-11, 12-13, 14-15 ... 26-27) jeweils ein Paar elektronischer Scha'ter, vorzugsweise Halbleiterschalter, enthalten, deren Steuerelektrodon die Eingänge der Vergleichsstufen bilden, deren Ausgangselektroden die Ausgänge der Vergleichsstufen bilden und deren verbleibende Elektroden direkt miteinander gekoppelt sind.
4. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Schalter (10-11,12-13,14-15 ... 26-27) Transistoren sind, deren Basen die Eingänge und deren Kollektoren die Ausgänge der Vergleichsstufen bilden und deren Emitter direkt miteinander gekoppelt sind.
5. Analog-Digital-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vorspannungskreis (60-74,76,190,192,200) einen Spannungsteiler (60-74) enthält, an dessen Angriffen die an unterschiedlichen Gleichspannungen liegenden Eingänge der Vergleichsstufen (10-11, 12-13, 14-15 ... 26-27) liegen und der so dimensioniert ist, daß die Gleichspannungsunterschiede von Abgriff zu Abgriff gleich sind.
6. Analog-Digital-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Vorspannungskreis (50, 52, 54 bzw. 60-74,76,190,192,200) so dimensioniert sind, daß in die Eingänge der Vergleichsstufen (10-11, 12-13, 14-15 ... 26-27) Ströme gleichen Wertes eingespeist werden.
7. Analog-Digital-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1—6, wonach der erste Eingang (56) und der zweite Eingang (78) über als Emitterfolger geschaltete Transistoren an die Vergleichsstufen angekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Basen der Transistoren (54, 76) an den Eingängen liegen und deren Emitter über den Spannungsteiler (60—74) des zweiten Vorspannungskreises (60—74, 76, 190, 192, 200) an die an unterschiedlichen Gleichspannungen liegenden Eingänge bzw. an die an gleichen Gleichspannungen liegenden Eingänge der Vergleichsstufen angekoppelt sind.
8. Analog-Digital-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenbereich eines in ein Digitalsignal umzusetzenden analogen Eingangssignals durch die Gleichspannungswerte an den Abgriffen des Spannungsteilers (60—74) des zweiten Vorspannungskreises (60-74,76,190,192,200) gegeben ist
9. Anordnung zur Anzeige der Stellung eines Schalters mit einem Analog-Digital-Umsetzer nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Eingangssignal über den Schalter einspeisbar ist, dessen Schalterstellungen jeweils einem unterschiedlichen Amplitudenwert des Eingangssignals entsprechen und daß die digitalen Ausgangssignale auf eine Anzeigeanordnung koppelbar sind.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsstufen (10-11, 12-13, 14-15 ... 26-27) als integrierten· Halbleiterschaltkreis ausgebildet sind.
DE2002818A 1969-01-24 1970-01-22 Analog-Digital-Umsetzer Expired DE2002818C3 (de)

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