DE2002818C3 - Analog-Digital-Umsetzer - Google Patents
Analog-Digital-UmsetzerInfo
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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-
ίο
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
15
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'25
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
30
35
40
50
55
65
Claims (10)
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.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH503429A (de) * | 1970-04-07 | 1971-02-15 | Ibm | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Wandlung eines Analogsignals in ein simultanes Digitalsignal |
US3858200A (en) * | 1973-01-29 | 1974-12-31 | Motorola Inc | Variable threshold flash encoder analog-to-digital converter |
US4305064A (en) * | 1977-09-26 | 1981-12-08 | Motorola Inc. | High density analog-to-digital converter |
US4229729A (en) * | 1978-05-19 | 1980-10-21 | Hughes Aircraft Company | Analog to digital converter utilizing a quantizer network |
US4220275A (en) * | 1978-07-31 | 1980-09-02 | The Boeing Company | Fastener selection system |
US4571508A (en) * | 1981-10-08 | 1986-02-18 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Differential switch circuit |
GB2187054B (en) * | 1986-02-21 | 1989-04-26 | Stc Plc | Analogue to digital converters |
FR2623034B1 (fr) * | 1987-11-10 | 1994-04-08 | Thomson Hybrides Microondes | Convertisseur analogique-numerique a cascade |
DE4004546A1 (de) * | 1990-02-14 | 1991-08-22 | Siemens Ag | Differentieller analog-digitalumsetzer |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2733432A (en) * | 1956-01-31 | Breckman | ||
FR1265316A (fr) * | 1960-05-19 | 1961-06-30 | Electronique S A R L Soc Nouv | Perfectionnements aux dispositifs de transformation d'une information analogique en information digitale |
FR1293476A (fr) * | 1960-06-28 | 1962-05-11 | Bendix Corp | Dispositif fournissant des signaux électriques distincts représentant des plages de variation successives d'une variable continue |
DE1190565B (de) * | 1962-06-15 | 1965-04-08 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Einrichtung zur Messung und digitalen Anzeige des Verhaeltnisses der Spannungen zweier Gleichspannungsquellen |
US3241135A (en) * | 1963-03-04 | 1966-03-15 | Philco Corp | Aperiodic pulse code modulator or analog to digital converter |
-
1969
- 1969-01-24 US US793651*A patent/US3594766A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-01-14 GB GB0779/70A patent/GB1261003A/en not_active Expired
- 1970-01-22 NL NL7000890A patent/NL7000890A/xx not_active Application Discontinuation
- 1970-01-22 FR FR707002346A patent/FR2030184B1/fr not_active Expired
- 1970-01-22 DE DE2002818A patent/DE2002818C3/de not_active Expired
- 1970-01-24 JP JP45006688A patent/JPS4917898B1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7000890A (de) | 1970-07-28 |
FR2030184A1 (de) | 1970-10-30 |
DE2002818B2 (de) | 1980-06-12 |
US3594766A (en) | 1971-07-20 |
JPS4917898B1 (de) | 1974-05-04 |
GB1261003A (en) | 1972-01-19 |
FR2030184B1 (de) | 1974-03-01 |
DE2002818A1 (de) | 1971-02-18 |
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