SU1019623A1 - Parallel analog/digital converter - Google Patents

Parallel analog/digital converter Download PDF

Info

Publication number
SU1019623A1
SU1019623A1 SU823379228A SU3379228A SU1019623A1 SU 1019623 A1 SU1019623 A1 SU 1019623A1 SU 823379228 A SU823379228 A SU 823379228A SU 3379228 A SU3379228 A SU 3379228A SU 1019623 A1 SU1019623 A1 SU 1019623A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
output
voltage
inputs
outputs
Prior art date
Application number
SU823379228A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Яковлевич Загурский
Григорий Иосифович Готлиб
Original Assignee
Институт Электроники И Вычислительной Техники Ан Латсср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электроники И Вычислительной Техники Ан Латсср filed Critical Институт Электроники И Вычислительной Техники Ан Латсср
Priority to SU823379228A priority Critical patent/SU1019623A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1019623A1 publication Critical patent/SU1019623A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

. 1. ЛАРАЛЛЕЛЬНЫЙ АНАЛОГОЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗ.ОВАТЕЛЬ, содержавши два элемента ИЛИ, источник напр же;Ни  смещени , дешифратор, группу компараторов младших разр дов, выходы кото1эых , кроме компаратора старшего из них разр да, объединены попарно, а . первые входа подключены к соответ . ствующим выходам резистивного делител , первый вход которого соединен с выходом источника тока смещени , о тл и ч а ю щ и и с   тем, что,с целью повЁвиени  точности преобразовани  путем уменьшени  динамических погрешностей , в него введены 2 источ иков трка где ii - число старших. раэр до1В преобразовател , ( ) последовательно-соединенных диодов, группа из . 1. LARALLEL ANALOG-DIGITAL TRANSFORMER, containing two elements OR, source for example; Neither displacement, decoder, group of low-order comparators, the outputs of which, besides the comparator of the older one, are combined in pairs, but. The first inputs are connected to the corresponding. corresponding outputs of the resistive divider, the first input of which is connected to the output of the bias current source, about 10 and so that, in order to improve the accuracy of the conversion by reducing the dynamic errors, 2 sources of the current are entered into it, where ii is the number older ones. raer to1V converter, () series-connected diodes, a group of

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, и используетс  в быстродействующих системах обработки информации. Известен параллельный аналогоцифровой преобразователь | АЦП ) содержащий включенные параллельно анализаторы уровн , выполненные на  ифференциа /шных каскадах, и схемы ВДЙ. Аналоговый сигнал поступает на сигнальные входы анализаторов уровн  включенных параллельно , причем каждый анал} затор уровн  на своем выходе образует логический сигнал, значение которого определ етс  настройкой анализатора и величиной преобразуемого напр жени . Выходные сигналы анализатора преобразуютс  в; код Гре  ИЛИ двоичный f 1 3. .. Основной недостаток АЦП - низка  точность преобразовани . Известен АЦП, содержащий группу компараторов младших разр дов, выходы которых, кроме компаратора старшего разр да, объединены попарно , элементы И первой и второй груп пы, два элемента ИЛИ, три источнику тока, источник напр жени  смеше ни , дешифратор и три резистивных делител , причем первые входы двух Первых делителей соединены, соответственно с входной и общей шинами, вторые входы педключены к выходам первого и второго источников тока смещени  соотйетственнр, а выходы делителей попарно со сдвигом на один резистор подключены к перв:ым и вторым входам элементов И первой группы, первые выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены с первыми входами компараторов младших разр дов, первые входы элементов И второй группы со сдвигом на один резистор по отношению к пер Bbw входам элементов И первой группы подключены к выходам первого ре зистивйого делител , вторые входы элементов и второй группы подклю .чены к выходам второго резистивного дел11тел  в точках подключени  вторы входов элементов и первой группы ne вые входы элементов И второй группЁл через первые входы второго элемента ИЛИ соединены с первым входе тр тьего резистивноро делител , второй )|$хсщ KOTOPOI7O подключен к выходу тр тьего источника тока, а выходы под1кл1оч .еиы ко BTOEOiiM входам к омпаратоjpOB младших разр дов, вторые выходы Элементов И первой и второй групп, кроме последнего элемента И второй группы, подключены ко входам дешифр ьтора, второй вход второго эл мента ИЛИ соединен с выходом источнйка смещени .2 3« Недостатком такого устройства  в л етс  низка  точность преобразован |ИЗ-за наличи  динa шчecкиx погрешностей . Цель изобретен.ич - повьвиение точ 10оти преобразовани  .путем снижени  динамических погрешностей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в параллельный АЦП, содержащий два элемента ИЛИ, источник напр жени , смешени , дешифратор,- группу компараторов младших разр дов, выходы которых, кроме компаратора старшего из них разр да, объединены попарно, а первые входы подключены к соответствующим выходам резистивного делител , первый вход которого соединен с выходом.источника тока смещени , введены 2 источников тока, где f4 - ЧИСЛО старших разр дов преобразовател , (2 -1 Jпоследовательно соединенных диодов, группа из ; ()/ компараторов стариих разр дов, выходы которых, кроме компаратора старшего из них разр да, соединены -попарно , рез истйвный суглма.тор, два пре- Образовател  ток-напр жеНие и преобразователь напр жение-ток, вход которого подключен к Шкне входного сигнала , а выход - к выходу первого источника тока, первому входу первого элемента ИЛИ и аноду первого из последовательно соединенных диодов, катоды четных диодов из которых подключены к выходам соответствующих источников тока и остальным входам первого элемента ИЛИ, а катоды нечетных диодов - к выходам соответствующих источников тока и к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ через соответственно первый и второй преобразователи ток-напр жение подключены к входам резистивного сумматора, при этом выход второго преобразовател  токнапр жение подключен к второму входу резистивного делител  J, а выход первого преобразовател  ток-напр жение пoдкJЛoчeн к вторым входам компараторов младших разр дов, выходы которых подключены к выходам компараторов разр дов, первые входфл которых подключены к выходу резистивного csnviMaTopa, вторые входы к соответствующим выходам источника напр жени  смещени , причем выхолен дешифратора подключены к выходным шинам. Причем преобразователь напр жение-ток вштрлнен на резисторе, двух транзисторах и источнике тока, выход которого подключен к объединенным . базам обоих транзисторов и коллектору первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, при этом эмиттер второго транзистора через резистор подключен к входу преобразовател , напр жение-ток, выход которого соединен с коллектором данного транзистора. На фиг.1 представлена структурна  схема п-разр дного параллельного АЦП, предназначенного дл  преобразовани  входных сигналов произвольной формы {представлен один из вариантов выполнени  АЦП, когда п 4, число старших разр дов 1с 2 и равно числу младших разр дов,/при этом в каждом кЬнкретисни случае разр дность выбирают исход  из конкретных требований )/ на .фиг.2 - временные диаграммы , по сн кхцие работу АЦП {Фиг.1/ дл  входного сигнала s ёиде линейног нарастающего напр жени ; на фиг.З электрическа  схема преобразовател  напр жение-ток, Параллельный АЦП содержит входную шину 1, преобразователь 2 напр жение-ток , источники тока 3, последовательно включе нйе диоды , 4 , первый элемент 1Ш 5, второй элемент 1ШИ 6, первый и второй преобразователи 7 и 8 ток-напр жение со ответственно, резистивный сукма тор 9, источник 10 тока смещени  рез стквный делитель 11, компараторы- 12 младших разр дов, «сточник напр жени  смещени , компараторы 14 старших разр дов, дешифратор 15, разр дные шины 16, При этом Б.,- ма симальное напр жение на выходах пре образователей 7 и 8. , При выбранной пол рности подключени  пол рности токов источников 3 и 10 должны быть отрицательными . Токи источников 3 равны между собой, их сутдаа равна максимальному выходному току преобразова тел  2. В данном су1учае , поэто му используетс  источников; тоЛ ка эдого составл ет 1/4 максимального тока преобразовател  2. Ток источника 10 смещени  и резирторы 11 выбирают так, чтобы падение напр жени  на каждом резисторе делател  11 составл ло Е,. Преобразователь ток-напр жение  вл етс  двёстньвч элементом аналоговой техники и реализуетс  на операционном усилителе с резистинной отрицательной обратной св зью или на транзис . торном каскаде по схеме с общей базсОИ и резистивной нагрузкой. Эле- менты ИЖ 5 и б вщюлн ют логически операций над аналоговыми сигналами и не представл ют собой конкретный, тип элемента. Могут быть выполнены , например,.на диодах. Зход преобразовател  напр жение ток 2 подключен к входной шине 1, а выход - к выходу первого источника тока 3, аноду диода 4в:1 и входу эле мента ИЛИ 5.. Катоды нечетных диодов 4г2 и 4еЗ пр дключены к выходам ис: рочн крв TOKia 3 и входам элемента 1 ШШ 6. Катод четного диода 4-2 подключён , к вьрсоду источника 3 тока и вЗсоду элемента ШШ 5. Выход элеМёнта ИЛИ 5 через преоЪраэователь 7 подключен к входу резистивнргр.сумматора 9 и сигнальным выходам комг параторов 12. выход элемента 1ШН 6 через преобразователь 8 подключён к другому входу резнстивного сумматора 9 и одному входу резистйвногоделител  11, .. вход которого соединен с выходом источйикаЮ тока : смешени  Выходы резистйвного Делител  11 соединены с, входами ндампараторов 12, выходы которых соединёгны попарно, кроме компаратора старшего разр да. Вькод рёзистивйЬго сумматора 9 подключен к сигнальным: входам компараторов 14,- входа кото х подключены к -выходам источника 13 напр жени  .смешени , ,а выходы соедиг нены попарно, кроме компа эатора старшего разр да. Выходы компараторов 12 и 14 подключены к входам дешифратора 15, выходы которого соединены с разр дными шинами 16. На фиг.2 представлены временные диаграммы, где -1 - входное напр жение на одноименной шине/ 7 и 8 - ; выходные напр жени  одноименных пре- образователей ток-напр жение; 17/ 18, 19 и 20 - токи входов первого и второго элементЬв ИЛИ; 21 - сигнал , на выходе резистйвного сумматора 9 (поскольку резистоЕйл сумматора 9 одинаковы, то расчет по закону Ома показывает, что напр жение на выходе сумматора -ран но полусумме входных напр жений , А и Б - значени  входного сигнала 1 в моменты времени Т и Tg соответственно, А7,Б7 - напр жени  на выходе преобразовател  7, соответствуюнгие зна;чени м Аи Б ситала 1; АВ, Б8 напр жени  на в&осодё :преобразовател  8, срответствумвдаё значени м А и Б сигнала 1; А9 (А7 + А8)/,2 и Б9 {Б7 4- Б81/2 - н пр Ежение на йыходе резистивного судашатора .f соответствующие значени м А   Б сигнала 1/ А 17 - А 2Q и Б17 и В 20 соответственно значени  токов 17 20 , соответствун цне значени м А и В сигнала 1; 22 - квантуюда  xapaiKTepHCтика компараторов 14 разр дов; 23 - положение квактующей . характеристики, компараторов Д2 когда сигнал 1 имеет величину А, а: ; напр жение 8 - величину А8 , 24 - по (Ложение квантук цей характеристики компарато|юв 12, когда сигнал 1 имеет величину В, а найр жейие 8 величину Б8, UG|, максимальное йна-. чение сигнала 1. : Преобразователь иапр жение-ток. содержит источник 25 тока, первый 26 транзистор, второй 27 транзистор, резистор 28, вход 29 прербразоватвл , вход 30 преобразовател . Трк источника 25 выбираетс  таким. чтобы напр жени  на Змиттернр-базовйх переходах обоих транзисторов 26 27 были равны между собой, когда на пр жение на входе 29 максимально и равно границе диапазона преобразуемых напр жений. Дл  определенности преобразователь нгшр жение-ток собран на транзисторах р-п-р типа, одн ко его можно собрать и на транзисто рах п-р-п типа, заменив пол рность выходного тока источника 28. Выход источника тока 25 подключе к соединенным вмесите базам транзист ров 26, 21 к коллектору первого тра зистора 26, эмиттер которого соедин с общей шиной, эмиттер второго тран зистора 27 через -резистор 28 подклю чен к входу 29 преобразовател ,а коллектор образует выход 30 преобразов тел . Вход 29 подключен к входной ш не 1, а вьЛход 30 - к входу первого элемента ИЛИ, аноду диода 4-1 и вых ду первого источника тока 3. Величина резистора 28 выбИ1раетс  исход  из требуемого масштаба преоб разовани  напр жени  на входе 29 в ток на выходе 30. АЦП работает следующим образом. При напр жении на входной шине 1 равной А. в момент Т, на выходе преобразовател  2 напр жение-ток устан витс  ток соответствующей величины. Поскольку значение А меньше 1/4 и, то выходной ток преобразовател .2 меньше тока первого источника 3, а ток 17 составл ет их разность, равную А17. Токи А18 - А20 равны .токам источников 3. Поскольку все токи источников 3 имеют одну пол рность (отрицательную , то токи через- диоды 4-1, 4-2,и .4-3 не текут. Выходной ток элемента ИЛИ 5 составл ет А17 - А 19, .поэтому напр жение А7 меньше максимального значени  Ej. Выходной ток элемента ИЛИ б составл ет А18 . А20, поэтому А8 На выходе резистивного сумматора 9 образуетс  полусумма напр жений А7 и А8, поскольку резисторы 9 равны между собой: А9 (А + . Напр жение А9 поступает на.Ьигнальные входы компараторов 14 старших разр дов, на другие их входы поступают напр жени  от источника 13г в соответствии с квантующей характеристикой 22 на вь1х6дах этих компараторов обрадуетс  код 00 cTafi ших разр дов. Поскольку ток источника 10 отрицателен , а А8 Е,, то квантующа  характеристика компараторов 12 млад ших разр дов занимает положение 23. На сигнальные входы этих компараторов 12 поступает напр жение А7, а на другие входы - напр жени  с рези тивного делител  11,«так что на их Bbjxortaix образуетс  код 01 (здесь и в дальнейшем коды записываютс  от старших разр дов к младшим). Коды с выходов компараторов 14 и 12 поступают на входы дешифратора 15, который их преобразует в требуемый кед Гре  или натуральный двоичный. В данном случае код Гр4  напр жени  А есть 0001, что соответствует одному кванту, равному дл  четырехразр дного АЦП 1/16 i/rt. Точное значение А составл ет 0,lUo( или 1,6 кванта. Цифровое значение отличаетс  от истинного менее чем на один квант. При входном напр жении равно Б 0,75Uoj, а момент на выходе преобразовател  2 превышает сумму токов трех источников 3, подключенных соответственно к входам первого и второго элементов ИЛИ, но меньше сулвиы токов всех четырех источников 3, Следовательно, токи трех упом нутых входов есть Б17 - Б18 . Б19 О, диоды 4-1, .4-2 и 4-3 открыты . Через диод 4-1 течет ток, который меньше выходного тока преобразовател  2 на величину тока первого источника 3, подключенного к аноду Диода 4-1. Через диод 4-2 течет ток, который меньше тока через диод 4-1 на величину тока второго источника 3 подключенного к KaTojjy диода 4-1. Наконец, ток через диод 4-3 меньше тока через диод 4-2 на величину тока третьего, источника 3, подключенного к катоду 4-2. Ток на выходе элемента ИЛИ 5 517 + Б19 О, поэтому на выходе преобразовател  7 Б7 0. Ток на выходе элемента ИЛИ 6 Б18 + Б20 Б20, ему соответствует напр жение Б8 на выходе преобразовател  8. На выходе резистивного сумматора 9 образуетс  напр жение Б9 (Б7 + Б8)/2 В8/2 поступающее на сигнальные входы компараторов 14. На их выходах образуетс  код 10 в соответствии с квантующей ха рактеристикой 22. Напр жение Б8 поступает ,на один вход.реэистивного делител  11. Поскольку к другому его входу подключен Выход источника тока 10, то падени  напр жений на рези-сторах делител  11 не мен ютс  и соответствуют падени м напр жений при преобразовании напр жени  А, Однако относительно общей шины напр жени  на резисторах таковы, что Квантующа  характеристика компараторов 12 занимает положение 24. Код 11 на выходах комйараторов 12 есть результат преобразовани  напр жени  Б7 в соответствии с квантующей характеристикой 24. На выходах 1б дешифратора 15 образуетс  код Гре  1011 напр жени  Б. Это цифровое значение равно 13 квантам , а точное название составл ет 0,75 и + 0,07Uo, 0,82ilc 13,12 квантов. Полученное цифровое значение отличаетс  от истинного менее чем на один квант.The invention relates to computing, and is used in high-speed information processing systems. Known parallel analog-to-digital converter | ADC) containing parallel level analyzers, performed on differentiation / shnyh cascades, and WDY circuits. An analog signal is fed to the signal inputs of level analyzers connected in parallel, with each analog level jam at its output forming a logical signal, the value of which is determined by the setting of the analyzer and the value of the voltage to be converted. Analyzer output signals are converted to; Gre code OR binary f 1 3. .. The main disadvantage of the ADC is the low conversion accuracy. There is an ADC containing a group of low-order comparators whose outputs, besides the high-order comparator, are combined in pairs, AND elements of the first and second groups, two OR elements, three current sources, a mixing voltage source, a decoder, and three resistive dividers, the first inputs of the two First dividers are connected, respectively, with the input and common buses, the second inputs are pedklyucheny to the outputs of the first and second bias current sources respectively, and the outputs of the dividers are pairwise shifted by one resistor to the first: and the second inputs of elements AND of the first group, the first outputs of which through the first element OR are connected to the first inputs of the comparators of the lower bits, the first inputs of elements AND of the second group are shifted by one resistor relative to the lane Bbw inputs of elements AND of the first group are connected to the outputs of the first re of the divider divider, the second inputs of the elements and the second group are connected to the outputs of the second resistive divider at the connection points of the second inputs of the elements and the first group of ne inputs of the elements And the second group through the first inputs of the second The first OR element is connected to the first input of the third resistive divider, the second) | $ hssch KOTOPOI7O is connected to the output of the third current source, and the outputs are connected to the BTOEIIII inputs to the junior output bits, the second outputs of the Elements And the first and second groups, except The last element AND of the second group is connected to the inputs of the decoder, the second input of the second element OR is connected to the output of the bias source. 2 3 "The disadvantage of such a device is the low accuracy converted | FROM the presence of unequal errors. The aim of the invention is to increase the exact point of transformation by reducing the dynamic errors. The goal is achieved by the fact that in a parallel ADC containing two elements OR, a voltage source, a mix, a decoder, a group of low-order comparators, whose outputs, apart from the senior comparator, are connected in pairs, and the first inputs are connected to the corresponding The resistive divider outputs, the first input of which is connected to the output of the bias current source, have been introduced 2 current sources, where f4 is the NUMBER of the higher bits of the converter, (2 -1 J sequentially connected diodes, a group of; () / comparators Rows, the outputs of which, besides the comparator of the most senior of them, are connected - pairwise, resistive sugl.tor, two transducer current-voltage and voltage-current transducer, the input of which is connected to the input signal Schen, and the output to the output of the first current source, the first input of the first element OR, and the anode of the first of the series-connected diodes, the cathodes of even diodes of which are connected to the outputs of the respective current sources and the remaining inputs of the first element OR, and the cathodes of odd diodes to the outputs current sources and to the corresponding inputs of the second element OR, the outputs of the elements OR, respectively, through the first and second current-voltage converters are connected to the inputs of a resistive adder, while the output of the second voltage converter is connected to the second input of the resistive divider J, and the output of the first current converter - the voltage is connected to the second inputs of the low-order comparators, the outputs of which are connected to the outputs of the discharge comparators, the first inputs of which are connected to the output of the resistive csnviMaTopa, torye inputs to the respective outputs of the source bias voltage, wherein emasculate decoder connected to the output buses. Moreover, the voltage-current converter is connected to a resistor, two transistors and a current source, the output of which is connected to the combined one. The bases of both transistors and the collector of the first transistor, the emitter of which is connected to the common bus, while the emitter of the second transistor is connected via a resistor to the input of the converter, the voltage-current, the output of which is connected to the collector of this transistor. Figure 1 shows a structural diagram of an n-bit parallel A / D converter designed to convert arbitrary waveforms {a variant of the A / D converter is shown when n 4, the number of most significant bits 1s 2 and is equal to the number of least significant bits / In each case, the bit size is chosen on the basis of specific requirements) / Figure 2 - timing diagrams, explanation of the operation of the ADC {Figure 1 / for the input signal s of the linearly increasing voltage; Fig. 3 is a voltage-current converter circuit. A parallel ADC contains input bus 1, voltage-current converter 2, current sources 3, diodes in series, 4, first element 1Ш 5, second element 1 Ш 6, first and second current and voltage transducers 7 and 8, respectively, resistive sukma tor 9, bias current source 10 cut cutoff divider 11, 12 low-order comparators, "bias voltage source, 14 high-order comparators, decoder 15, bit buses 16, At the same time B., - the maximum voltage at the output The tones of the inverters are 7 and 8. When the polarity of the connection is selected, the polarity of the currents of sources 3 and 10 should be negative. The currents of sources 3 are equal to each other, their sutas is equal to the maximum output current of the transducer body 2. In this case, therefore, sources are used; The current is 1/4 of the maximum current of the converter 2. The current of the bias source 10 and the halters 11 are chosen so that the voltage drop across each resistor of the divider 11 is E ,. The current-voltage converter is a two-component element of analog technology and is implemented on an operational amplifier with resistive negative feedback or for transis. The stage cascade according to the scheme with a common basis and resistive load. The IL 5 and b elements logically operate on analog signals and do not represent a specific type of element. Can be performed, for example, on diodes. The converter voltage input current 2 is connected to the input bus 1, and the output is connected to the output of the first current source 3, the anode of the 4v diode: 1 and the input of the OR 5 element. The cathodes of the odd diodes 4r2 and 4eZ are connected to the outputs of the IC: TO Rc krv TOKia 3 and the inputs of element 1 ШШ 6. The cathode of even diode 4-2 is connected to the source of current source 3 and the electrode of the element ШШ 5. The output of the element OR 5 is connected via pre-device 7 to the input of resistor 9 and the signal outputs of com parators 12. the element output 1ShN 6 through converter 8 is connected to another input of reznstivny adder 9 and one input resistor 11, whose input is connected to the output of the current: mixing The outputs of the resistive divider 11 are connected to the inputs of paradators 12, the outputs of which are connected in pairs, except for the high-level comparator. The output code of the adder 9 is connected to the signal: inputs of the comparators 14, - whose inputs are connected to the outputs of the source 13 of the voltage, and the outputs are connected in pairs, except for the high-end computer. The outputs of the comparators 12 and 14 are connected to the inputs of the decoder 15, the outputs of which are connected to the bit buses 16. Figure 2 shows the time diagrams, where -1 is the input voltage on the bus of the same name / 7 and 8; output voltages of current transformers of the same name; 17/18, 19 and 20 - currents of inputs of the first and second elements OR; 21 is the signal at the output of the resistive adder 9 (since the resistor of the adder 9 is the same, the calculation according to Ohm's law shows that the voltage at the output of the adder is only half the sum of the input voltages, A and B are the values of the input signal 1 at time T and Tg, respectively, A7, B7 - voltage at the output of converter 7, corresponding to the value of A and B of Sitala 1; AB, B8 voltage across a & Sodo: converter 8, corresponding to the values of A and B signal 1; A9 (A7 + A8) /, 2 and B9 {B7 4- B81 / 2 - n pr ezhenie na ykhode resistive sudushator. F corresponding to A B signal 1 / A 17 - A 2Q and B17 and B 20, respectively, the value of currents 17 20, corresponding to the value of A and B signal 1; 22 - quantized xapaiKTepHSystem of comparators 14 bits; 23 - position of the characteristic, comparators D2 when signal 1 has the value A, a: a; voltage 8 is the value of A8, 24 is according to (Fold quantum characteristics of the comparato | ov 12, when signal 1 has the value B, and the output 8 is the value B8, UG |, maximum Yn -. Signal 1.: Converter and voltage-current. contains a current source 25, the first 26 transistor, the second 27 transistor, a resistor 28, the input 29 of the converter, the input 30 of the converter. Trk source 25 is selected as follows. so that the voltages on the zmitternr-base junctions of both transistors 26 27 are equal to each other when the input voltage 29 is maximum and equal to the boundary of the range of transformed voltages. For definiteness, the drive-current converter is assembled on type pnp transistors, but it can also be assembled on pnp type transistors, replacing the polarity of the output current of the source 28. The output of the current source 25 is connected to the connected transistors 26, 21 to the collector of the first transistor 26, the emitter of which is connected to the common bus, the emitter of the second transistor 27 through the resistor 28 is connected to the input 29 of the converter, and the collector forms the output 30 of the transducer. Input 29 is connected to input bus not 1, and input 30 to the input of the first OR element, diode 4-1 anode and output of the first current source 3. Resistor 28 is selected based on the required scale for converting the voltage at input 29 into current output 30. The ADC operates as follows. When the voltage on the input bus 1 is equal to A. at the moment T, the output current of the voltage-current converter 2 is set to a current of the corresponding value. Since the value of A is less than 1/4 and, the output current of the converter .2 is less than the current of the first source 3, and the current 17 is their difference equal to A17. The currents A18 to A20 are equal to the currents of the sources 3. Since all the currents of the sources 3 have the same polarity (negative, the currents through the diodes 4-1, 4-2, and .4-3 do not flow. The output current of the element OR 5 is A17 - A 19, therefore the voltage A7 is less than the maximum value Ej. The output current of the element OR b is A18. A20, therefore A8 At the output of the resistive adder 9, the sum of the voltages A7 and A8 is formed, since the resistors 9 are equal to each other: A9 ( A +. Voltage A9 is supplied to the signal inputs of the comparators of the 14 most significant bits, their other inputs are supplied According to the quantizing characteristic 22 on the 1st and 6th of these comparators, the code of 00 cTafi bits is delighted.The current of the source 10 is negative, and A8 E ,, the quantizing characteristic of the comparators 12 lower bits takes the position 23. On the signal inputs of these Comparators 12 are supplied with voltage A7, and to other inputs - voltages from the resistive divider 11, so that code 01 is formed on their Bbjxortaix (here and in the following, codes are written from the leading bits to the younger ones). Codes from the outputs of the Comparators 14 and 12 are fed to the inputs of the decoder 15, which converts them into the desired Cree Gre or natural binary. In this case, the code Gp4 of voltage A is 0001, which corresponds to one quantum equal to 1/16 i / rt for a four-bit ADC. The exact value of A is 0, lUo (or 1.6 quanta. The digital value differs from the true one by less than one quantum. When the input voltage is B 0.75Uoj, the output torque of the converter 2 exceeds the sum of the currents of the three sources 3 connected respectively to the inputs of the first and second elements OR, but less than the current of all four sources 3, Therefore, the currents of the three mentioned inputs are B17 - B18. B19 O, diodes 4-1, .4-2 and 4-3 are open. 4-1 a current is flowing which is less than the output current of converter 2 by the amount of current of the first source 3, Diode 4-1 connected to the anode. A current flows through the diode 4-2, which is less than the current through the diode 4-1 by the current of the second source 3 of the diode 4-1 connected to KaTojjy. Finally, the current through the diode 4-3 is less than the current through the diode 4-2 for the amount of current of the third, source 3, connected to cathode 4-2. Current at the output of the element OR 5 517 + Б19 О, therefore at the output of the converter 7 Б7 0. Current at the output of the element OR 6 Б18 + Б20 Б20 corresponds to voltage B8 at the output of the converter 8. At the output of the resistive adder 9, voltage B9 (B7 + B8) / 2 B8 / 2 is applied to the signal inputs of comparators 14. At their outputs, a code 10 is formed in accordance with the quantizing characteristic 22. The voltage of B8 goes to one input of a resistive divider 11. Since its output is connected to another input of the Output of the current source 10, the voltage drops across the resistor the divider 11 does not change and corresponds to the voltage drops during voltage conversion A. However, with respect to the common bus voltage on the resistors such that the quantizing characteristic of the comparators 12 takes the position 24. The code 11 at the outputs of the commutator 12 is the result of voltage B7 in accordance with the quantizing characteristic 24. At outputs 1b of the decoder 15, a code Gre of voltage 1011 B is formed. This digital value is 13 quanta, and the exact name is 0.75 and + 0.07 Uo, 0.82ilc 13, 12 quanta. The resulting digital value differs from the true one by less than one quantum.

Один из вариантов реализации преобразовател  напр жение-ток пред-г ставлен на фиг.З. Преобразуемый сигнал 1 поступает на вход 29. Поскольку падени  напр жений на эмиттернобазовых переходах сделаны равными выборс 1 токаисточника 25, то напр жение на эмиттере второго транзистора 27 относительно общей шины равно нулю. Следовательно, ток через .резистор 28, равный току, эмиттера транзистора 27, определ етс  только величиной напр жени  на входе 29. Сигнал на выходе 30 есть коллекторный ток транзистора 27, он зависит от напр жени  на. входе 29. но не зависит от напр жени  ра коллекторе транзистора 27, поскольку этотOne of the options for the implementation of the voltage converter-current pred-g is put on fig.Z. The converted signal 1 is fed to the input 29. Since the voltage drops at the emitter-base junctions are made equal to 1 current source 25, the voltage at the emitter of the second transistor 27 relative to the common bus is zero. Consequently, the current through the resistor 28, equal to the current of the emitter of the transistor 27, is determined only by the voltage at the input 29. The signal at the output 30 is the collector current of the transistor 27, it depends on the voltage. input 29. but does not depend on the voltage of the collector of the transistor 27, since this

транзистор включен по схеме с общей базой. .The transistor is connected according to a common base circuit. .

В предлагаемом АЦП исключено различие цепей прохождени  сигналов, преобразуемых в старшие и младшие разр ды, в результате чего отсутствует различие задержек распространени  преобразуемого сигнала до компараторов старших и младших разр дов . Поэтому исключаютс  динамические погрешности преобразовани  и повышаютс  точность преобразова- . ни , а также быстродействие, так как минимальное врем  срабатыванием компараторов ограничиваетс только собственными параметрами и не зависит от распространени  преобразуемого сигнала в устройстве.The proposed ADC eliminates the difference in the transmission paths of signals converted into the higher and lower order bits, as a result of which there is no difference in the propagation delays of the signal being converted to the comparators of the higher and lower order bits. Therefore, dynamic conversion errors are eliminated and conversion accuracy is increased. neither, nor the speed, since the minimum time required for the operation of the comparators is limited only by its own parameters and does not depend on the propagation of the converted signal in the device.

--

г g

Claims (2)

. 1. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ АНАЛОГО-. 1. PARALLEL ANALOGUE- ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий два элемента ИЛИ, источник напряжения смещения, дешифратор, группу компараторов младших разрядов, выходы которых, кроме компаратора старшего из них разряда, объединены попарно, а . первые входа подключены к соответствующим выходам резистивного делителя, первый вход которого соединен с выходом источника тока смещения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности преобразования путем уменьшения динамических погрешностей, в него введены 2 * источников тока, где к - число старших , разрядов преобразователя, (2^-1) последователь но·соединенных диодов, группа из (2-1 ) компараторов старших разрядов, выходы которых, кроме компаратора старшего из них разряда, соединены попарно,резистивный сумматор, два преобразователя токнапряжение и преобразователь напряжение-ток, вход которого подключён к шине входного сигнала, а выход - к выходу первого источника тока, первому входу первого элемента ИЛИ и аноду первого из последовательно соединенных диодов, катоды четных диодов из которых подключены к выходам соответствующих источников тока и остальным входам первого элемента ИЛИ, а катоды нечетных диодов к выходам соответствующих источников тока и к соответствующим входам ήτοι рого элемента ИЛИ, выхода элементов ''ИЛИ через соответственно первый и 'второй преобразователи ток - напряжение подключены к входам резистивного сумматора, при этом выход второго преобразователя ток-напряжение подключен к второму входу резистивного делителя, а выход первого преобразователя ток-напряжение подключен к вторым входам компараторов младцмх разрядов, выходы которых подключены к первым входам дешифратора, вторые входа которого подключены к выходам компараторов старших разрядов, первые входа которых подключены к выходу резистивного сумматора, вторые |Входы - к соответствующим выходам источника напряжения смешения, причем выходы дешифратора подключены к выходным шинам.A DIGITAL CONVERTER containing two OR elements, a bias voltage source, a decoder, a group of low-order comparators, the outputs of which, in addition to the senior one, are combined in pairs, and. the first inputs are connected to the corresponding outputs of the resistive divider, the first input of which is connected to the output of the bias current source, which is due to the fact that, in order to increase the conversion accuracy by reducing dynamic errors, 2 * sources are introduced into it current, where k is the number of high-order bits of the converter, (2 ^ -1) series-connected diodes, a group of (2-1) high-order comparators, the outputs of which, in addition to the high-order discharge comparator, are connected in pairs, a resistive adder, two converters current voltage and a voltage-current converter, the input of which is connected to the input signal bus, and the output to the output of the first current source, the first input of the first OR element and the anode of the first of the series-connected diodes, the cathodes of even diodes of which are connected to the outputs of the corresponding current sources and the rest the inputs of the first OR element, and the cathodes of odd diodes to the outputs of the corresponding current sources and to the corresponding inputs of the second OR element, the output of the `` OR elements through the first and second transformers, respectively Current-voltage generators are connected to the inputs of the resistive adder, while the output of the second current-voltage converter is connected to the second input of the resistive divider, and the output of the first current-voltage converter is connected to the second inputs of the low-voltage comparators, the outputs of which are connected to the first inputs of the decoder, the second inputs which are connected to the outputs of the high-order comparators, the first inputs of which are connected to the output of the resistive adder, the second | Inputs - to the corresponding outputs of the voltage source eniya, the decoder outputs are connected to the output buses. 2. Преобразователь по п.1, о τη и ч· а ю щ и й с я тем, что преобразователь напряжение-ток выполнен на резисторе, двух транзисторах и источнике тока, выход которого подключен к объединенный базам обоих транзисторов и коллектору первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, при этом эмиттер . второго транзистора через резистор подключен к входу преобразователя напряжение-ток, выход которого соединен с коллектором данного транзистора .2. The Converter according to claim 1, about τη and the part with the fact that the voltage-current converter is made on a resistor, two transistors and a current source, the output of which is connected to the combined bases of both transistors and the collector of the first transistor, the emitter of which is connected to a common bus, while the emitter. the second transistor is connected through a resistor to the input of the voltage-current converter, the output of which is connected to the collector of this transistor.
SU823379228A 1982-01-07 1982-01-07 Parallel analog/digital converter SU1019623A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823379228A SU1019623A1 (en) 1982-01-07 1982-01-07 Parallel analog/digital converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823379228A SU1019623A1 (en) 1982-01-07 1982-01-07 Parallel analog/digital converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1019623A1 true SU1019623A1 (en) 1983-05-23

Family

ID=20991432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823379228A SU1019623A1 (en) 1982-01-07 1982-01-07 Parallel analog/digital converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1019623A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117176154A (en) * 2023-11-03 2023-12-05 北京智联安科技有限公司 Digital-to-analog converter and chip

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3806915, кл. 340-347, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР ( 869026, кл. Н 03 К 13/175, 1960. :; .. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117176154A (en) * 2023-11-03 2023-12-05 北京智联安科技有限公司 Digital-to-analog converter and chip
CN117176154B (en) * 2023-11-03 2024-01-26 北京智联安科技有限公司 Digital-to-analog converter and chip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5072221A (en) Error limiting analog to digital converter
US4533903A (en) Analog-to-digital converter
US4338592A (en) High accuracy digital-to-analog converter and transient elimination system thereof
US5036322A (en) Digital-to-analog converters with improved linearity
US3483550A (en) Feedback type analog to digital converter
US4559522A (en) Latched comparator circuit
JPS6245729B2 (en)
EP0070734A2 (en) Analog-to-digital converters
JPH09135169A (en) Anlog/digital converter
US3699568A (en) Weighted ladder technique
GB2116797A (en) A circuit for improving the performance of digital to analog converters
US4306224A (en) Analog-to-digital converting apparatus
SU1019623A1 (en) Parallel analog/digital converter
US3384889A (en) Hybrid analog to digital converter
US4034366A (en) Analog-to-digital converter with controlled ladder network
US4591830A (en) Comparator cell for analog-to-digital flash converter
US3890611A (en) Constant-current digital-to-analog converter
EP0082736B1 (en) Analogue to digital converter
US20220021397A1 (en) Binary weighted current source and digital-to-analog converter
US4539553A (en) Digital-to-analog converter of the current-adding type
EP0372547B1 (en) Bias circuit for a subranging analog to digital converter
US3223994A (en) Digital-to-analogue converter
US4737766A (en) Code converter with complementary output voltages
JPH07106967A (en) A/d converter
US4057795A (en) Analog-to-digital encoder