一种直译单元组成的模数变换电路及其制造方法与流程

本发明涉及模数变换，具体地说，涉及一种直译单元组成的模数变换电路及其制造方法。

背景技术：

1、自动控制系统中，被控制或被测量的对象大多是变化的物理量，这种连续变化的物理量是指在时间上和数值上都连续变化的量也被称作模拟量。当用单片机参与测量或计算时，需要将模拟量转变为数字量才能被单片机接受。能够将模拟量转换为数字量的器件成为模数转换器，简称adc或a/d。

2、adc芯片一般包含操作寄存器、中断寄存器和转换存储控制器，传统adc芯片的生产工序复杂，adc芯片有一个步骤需要消除adc发泡剂工序产生的酸雾和杂质，这样才能保住转换信号的精度。在制造上，芯片制造对机器和环境的要求颇高，因此传统模数转换器的制造工艺要求和成本较高。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出一种直译单元组成的模数变换电路及其制造方法，无须复杂的工艺和精度要求，采用低成本电路实现模数变换。

2、本发明实施例提供一种直译单元组成的模数变换电路，所述电路由传感器、采样电路、输入导线、平行导线、输出导线、直译单元、终端编码转换器共7种部件组成；

3、当直译型adc的精度要求为n位时，铺设n条支路，每条支路上铺设一对平行导线，平行导线的上导线和下导线分别连接输入导线和输出导线中的一者，上下导线不相接触；

4、在平行导线的长度区间内，铺设2n枚直译单元，每枚直译单元分别负责编码2n个模拟信号值{0,1,2,3,…，2n-1}中的一者，所有直译单元编码的模拟信号值不同；

5、精度要求为n位的直译型adc，每枚直译单元上有n个赋值格，赋值格分为采用导电材质的导电格和采用绝缘材质的绝缘格，导电格代表数值1，绝缘格代表数值0；直译单元上的各赋值格按顺序排列后构成赋值格序列，其赋值格序列与其编码的二进制数字序列相对应；

6、在初始状态下，所有直译单元的每个赋值格均位于其对应支路的平行导线的近处，但不与上下导线同时接触；待转换的模拟信号输入后，设备会驱动该模数信号值对应的一枚直译单元发生位移，该直译单元的位移会其所有赋值格与所在支路上的上下导线同时接触；其中的导电格可使所在支路的上下导线连通，从而使该支路通电，终端编码转换器据此输出编码值1；其中的绝缘格不能构成所在支路的上下导线连通，因此该支路不通电，终端编码转换器据此输出编码值0；

7、该枚直译单元位移后，终端编码转换器将n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出，构成一串01数字序列，该数字序列即为待转换模拟信号的二进制数字信号结果，模数转换完成。

8、本发明另一实施例提供一种直译单元的制造方法，所述直译单元适用于上述实施例所述的直译单元组成的模数变换电路，所述方法包括：

9、步骤一，当adc的精度要求为n位，即需要区分2n个模拟信号值梯度时，在绝缘材质片上浇铸n行导电材质，每行需浇铸导电材质的区间选定规则为：将第i行等分为2i-1个断通周期，每个断通周期分两段，前半段为断电区间，后半段为通电区间，将每个断通周期的通电区间浇铸为导电材质；

10、步骤二，以最后一行(即第n行)的断通周期c的一半为宽度，对材料片进行等距裁切，即得到所需的2n枚直译单元，所有直译单元的赋值格序列所对应的编码值等于其排列序号减1；

11、步骤三，完成裁切后，直接在材料片上铺设n条支路的平行导线，每条支路的平行导线靠近对应赋值格，但初始状态下，上导线和下导线不同时与赋值格接触。

12、本发明提供一种直译单元组成的模数变换电路及其制造方法，所述电路由传感器、采样电路、输入导线、平行导线、输出导线、直译单元、终端编码转换器共7种部件组成；当直译型adc的精度要求为n位时，铺设n条支路，每条支路上铺设一对平行导线，平行导线的上导线和下导线分别连接输入导线和输出导线中的一者，上下导线不相接触；在平行导线的长度区间内，铺设2n枚直译单元，每枚直译单元分别负责编码2n个模拟信号值{0,1,2,3,…，2n-1}中的一者，所有直译单元编码的模拟信号值不同；精度要求为n位的直译型adc，每枚直译单元上有n个赋值格，赋值格分为采用导电材质的导电格和采用绝缘材质的绝缘格，导电格代表数值1，绝缘格代表数值0；直译单元上的各赋值格按顺序排列后构成赋值格序列，其赋值格序列与其编码的二进制数字序列相对应；在初始状态下，所有直译单元的每个赋值格均位于其对应支路的平行导线的近处，但不与上下导线同时接触；待转换的模拟信号输入后，设备会驱动该模数信号值对应的一枚直译单元发生位移，该直译单元的位移会使其所有赋值格与所在支路上的上下导线同时接触；其中的导电格可使所在支路的上下导线连通，从而使该支路通电，终端编码转换器据此输出编码值1；其中的绝缘格不能构成所在支路的上下导线连通，因此该支路不通电，终端编码转换器据此输出编码值0；该枚直译单元位移后，终端编码转换器将n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出，构成一串01数字序列，该数字序列即为待转换模拟信号的二进制数字信号结果，模数转换完成。无须复杂的工艺和精度要求，采用低成本电路实现模数变换。

技术特征：

1.一种直译单元组成的模数变换电路，其特征在于，所述电路由传感器、采样电路、输入导线、平行导线、输出导线、直译单元、终端编码转换器共7种部件组成；

2.一种直译单元制造方法，其特征在于，所述直译单元适用于权利要求1所述的直译单元组成的模数变换电路，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了一种直译单元组成的模数变换电路及其制造方法，所述电路由传感器、采样电路、输入导线、平行导线、输出导线、直译单元、终端编码转换器共7种部件组成；铺设n条支路，每条支路上铺设一对平行导线；在平行导线的长度区间内，铺设2<supgt;n</supgt;枚直译单元；待转换的模拟信号输入后，设备会驱动该模拟信号值对应的一枚直译单元发生位移，该直译单元的位移会使其所有赋值格与所在支路上的上下导线同时接触，并确定各支路的通电情况，生成对应的编码值；由直译单元位移触发的n条支路的编码值按支路序号从小到大的顺序输出，组成二进制数字信号结果。此方法可简单快速地实现模数变换；本发明同时公开了一种直译单元批量制造直译单元的方法。

技术研发人员：张国流
受保护的技术使用者：张国流
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14