Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий масштабирукнцих усилителей, .входы которых объединены и являются входной юиной , а выходы соединены соответственно с первьв 1И входами узкодиапазонных аналого-цифровых преобразователей , выхода которых соединены соответственно с инфориационньвш входами коммутатора, выходы которых являются шинами кода мантиссы, а У11равляюод(иё входы - с выходами пре-т образователя унитарного кода в единичный позиционный код, отличающий с я тем, что с целью повышения точности, в него введены генератор синхроимпульсов, делитель частоты, элемент задержки, блок задержки на п-1 счетчике,два регистра, преобразователь единичного позиционного кода в двоичный позиционный код, п-1 элементов ИЛИ, входа которых соединены соответственно с выходами старших разрядов соответствующих узкодиапазонных аналогоцифровых преобразователей, а в лсоды с соответствутцими первыми входами первого регистра, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки , вход которого объединен с входом делителя частоты и вторыми входами узкодиапазонных аиалого-ци овых преобразователей и подключен к выходу ге нератора с инхроимпульсов, при этом инверсные выходы первого S регистра соединены с первыми входами второго регистра, вторые входы которого через соответствующие счетчики соединены соответственно с прямыми выходами первого регистра, а вторые входы счетчика объединены и подключены к выходу делителя частоты , причем вькоды второго регисо стра соединены соответственно с входами преобразователя унитарного кода в единичный позиционный код, выЧ ходы которого подключены соответствеяно к входам преобразователя едиел ничного позиционного кода в двоичнь позиционный код, выходы которого являются шинами кода порядка.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (д), Н 03 М 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21). 3707245/24-24 .(22) 07.03.84 (46) 07. 12.85. Бюл. В 45 (72) В.E. Ямньй, А.М. Белов, А.М. Ильянок и В.М. Чистяков (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

5 1014137, кл. Н 03 К 13/17, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 785989, кл. Н 03 .К 13/17, 1978, (54) (57) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий л масштабирующих усилителей, . входы которых объединены и являются входной шиной, à выходы соединены соответственно с первыми входами узкодиапазонных аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соединены соответственно с информационньааи входами коммутатора, выходы которых являются шинами кода мантиссы, а управляющие входы — с выходами преобразователя унитарного кода в единичный позиционный код, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены генератор синхроимпульсов, делитель частоты, элемент задержки, блок за. держки на и-1 счетчике,два регистра, преобразователь единичного позиционного кода в двоичный IIosHционный код, и-1 элементов ИЛИ, входы которых соединены соответственно с выходами старших разрядов соответствукщих уэкодиапаэонных аналогоцифровых преобразователей, а выходы— с соответствующими первмчи входами первого регистра, второй вход которого соединен с выходом элемента эадержжи, вход которого Юъедииен с входом делителя частоты и вторыми входами узкодиапазонных аналого-цифровых преобразователей и подключен к выходу генератора синхроимпульсов,. при этом инверсные выходы первого регистра соединены с первьваи входами второго регистра, вторые входы которого через соответствующие счетчики соединены соответственно с прямьиюи вькодами первого регистра, а вторые входы счетчика обьедииены н подключены к выходу делителя частоты, причем выходы второго регистра соединены соответственно с входами преобразователя унитарного кода в единичный позиционный код, выходы которого подключены соответст» венно к входам преобразователя единичного позиционного кода в двоич- . ный позиционный код, выходы которого являются шинами кода порядка.

1197

Работает аналого-цифровой преобразователь следующим образом.

Входной сигнал, изменяющийся в ши-З0 роком динамическом диапазоне поступает на набор усилителей »- э,где усиливается соответственно в К, К и 1 раз, причем К 2, где а — целое число. Эти промасштабированные З5 сигналы преобразуются. в цифровой код с помощью узкодиапазонных АЦП 4,- 4З по импульсу синхронизации от гейера- . тора синхроимпульсов 3. Одновременный запуск УАЦП необходим для уменьше40 ния динамической погрешности, возникающей вследствие асинхронности .выборки значений преобразуемых сигналов различными УАЦП. Наличие 1 в любом старшем разряде УАЦП, начиная с 45

2-го, указывает на перегрузку более чувствительного АУЦП. Сигналы с выходов старших разрядов УАЦП 4»- 4<,про" ходя элементы ИЗ% 6»- 6 устанавливают в 1 соответствующий разряд пер- 50 вого регистра 9 по синхроимпульсу, задержанному элементом задержки 7.

Если установится в 1 из-эа перегрузки чувствительных УАЦП один или несколько разрядов первого регистра 55

9, то сигналом с прямого выхода .этих регистров обнуляется соответствуняций счетчик 11» - 11ц блока 10 эа1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для преобразования входного напряжения, изменяющегося в широком динамическом диапазоне, в код. S

Цель изобретения » повышение точности преобразования сигналов, изменяющихся в широком дцнамическом диапазойе от уровня, соизмеримого с дрейфом масштабирующих усилителей. 10

На чертеже приведена принципиальная схема аналого-цифрового преобразователя.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) содержит входную шину 1, мас- 15 штабирующие усилители 2»- 2, гене— ратор 3 синхроимпульсов, узкодиапазонные АЦП 4»- 4 э, коммутатор 5, элементы ИЛИ 6»- 6, элемент 7 задерж ки на. одновибраторе; делитель 8 час- 20 тоты, первый регистр 9, блок 10 задержке на счетчиках 11» - 11 у, второй регистр 12, преобразователь 13 унитарного кода в единичный позиционный, преобразователь 14 единичного 25, позиционного кода в двоичный позиционный.

075 г держек, а сигналом инверсного выхода устанавливается в единицу соответствующий разряд второго регистра 12, выходы которого, пройдя преобразователь 13 унитарного кода в единичный позиционный, управляют работой коммутатора 5, т..е. запрещают прохождение разрядных сигналов более чувствительного УАЦП на выходные шины АЦП (разряды мантиссы выходного кода).

При уменьшении входного сигнала до уровня, при котором он попадает в рабочую зону. более чувствительного

УАЦП (этот УАЦП был перегружен и не может нормально функционировать некоторое время Т, пока в его масштабирующем усилителе закончится переходной процесс, причем длительность переходного процесса T можно определить как т, =". . (u,„„.„ /h) где с - постоянная времени разделительной цепочки усилителя;

U . — максимальный уровень преоб5 разуемого сигнала УАЦП;

h — - величина кванта УАЦП, возвратится в исходное нулевое состояние соответствующий разряд пер; ваго регистра 9 и импульсы от делителя частоты 8 начнут. заполнять соот ветствующий.счетчик 11,- 11< блока

10 задержки, и счетчик будет отсчитывать время, необходимое для вос-, становления в нормальное состояние усилителя, который до этого момента . был перегружен. Если входной сигнал не вызовет новой перегрузки этого усилителя, то через время Т> появится импульс на выходе переполнения соответствующего счетчика блока 10 задержки, который установит в "0" соответствующий разряд:второго регистра 12и только после этого сигналы с выходов более чувствительного УАЦП попадут через коммутатор 5 на выход

АЦП. Если же на отрезке времени

То, когда заполнялся соответствующий счетчик 11„- 11, входной сигнал вновь перегрузит усилитель, то сигнал с соответствующего разряда первого регистра 9 сбросит в "0" счетчик 11»- 11 и АЦП перейдет в состояние, которое уже рассматривалось. Такое рстроение алгоритма выбора соответствующего УАЦП позво

Составитель А. Кузнецов

ТехРед 3.Палий Корректор М. Максимишинец

Редактор Л. Зайцева

Заказ 7576/58, Тираж 871. . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляет исключить погрешности, возникаюшие за счет перегрузки усилителей. Сигналы с выхода преобразователя 13 унитарного кода в единич-.

1197075 4

rrrrA позиционный после преобразования их в двоичный позиционный код преобразователя 14 являются старшими разрядами АЦП (разряды порядка).