Устройство для аналого-цифрового преобразования сигналов

Устройство для аналого-цифрового преобразования сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для построения аналого-цифровых преобразователей . Цель изобретения - повышениеточности. Устройство содержит распределитель 1 импульсов, дифференциальное устройство 2 выборки и запоминания сигналов, аналого-цифровой преобразователь 3, регистр 4, накапливающий сумматор 5 и компаратор 6 нулевого уровня. Дифференциальное устройство 2 выборки и запоминания сигналов выполнено на двух устройствах выборки и запоминания, вычитающем усилителе и элементе задержки. Введение в устройство компаратора 6 нулевого уровня с соответствующими СВЯ351МИ позволило повысить точность преобразования за счет исключения ошибки накопления в накапливающем сумматоре 5. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л с: со СП ю О5 и| 00 фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (51)4 Н 03 М 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3935471/24-24 (22) 20.06.85 (46) 15.11 .87.Бюл. ¹- 42 (72) В.И.Никишов, В.Н.Рахманов и В.Л.Сайкин (53) 681 ° 325 (088.8) (56) Бахтиаров Г.Д. и др. Аналогоцифровые преобразователи. M.:

Советское радио, 1980.

Стахов А.П. и др. Параметры и схемотехника высокопроизводительных АЦП и ЦАП. - Зарубежная радиоэлектройика, 1984, № 2, с.88-89, рис.9. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для пост„„SU„„1352648 А1 роения аналого-цифровых преобразователей. Цель изобретения — повьппениеточности. Устройство содержит распределитель 1 импульсов, дифферен- циальное устройство 2 выборки и запоминания сигналов, аналого-цифровой преобразователь 3, регистр 4, накапливающий сумматор 5 и компаратор 6 нулевого уровня. Дифференциальное устройство 2 выборки и запоминания сигналов выполнено на двух устройствах выборки и запоминания, вычитающем усилителе и элементе задержки.

Введение в устройство компаратора 6 нулевого уровня с соответствующими связями позволило повысить точность преобразования за счет исключения ошибки накопления в накапливающем сумматоре 5. 1 з.п.ф — лы, 3 ил.

1352648 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения аналого-цифровых преобразователей, Цель изобретения — повышение точности, На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 схема дифференциального устройства выборки и запоминания сигналов; на фиг.3 гоказаны временные диаграммы, поясн9пощие функционирование устройства.

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, дифференциальное устройство 2 выборки и запоминания сигналов, аналого-цифровой преобразователь 3, регистр 4, накапливающий сумматор 5 и компаратор 6 нулевого уровня. Дифференциальное устройство 2 выборки и запоминания сигналов выполнено на двух устройствах 7 и 8 выборки.и запоминания, вычитающем усилителе 9 и элементе 10 задержки.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает ограниченный в рабочей полосе частот в общем случае случайный сигнал y(t) (несмещенный, т.е. с нулевым матема.тическим ожиданием)., Дифференциальное устройство 2 выборки и эапоми— нания формирует на своем выходе аналоговые выборки разностного сигнала — y(t ) - y(t — ), где

1 2.....При этом первое ус.тройство 8 выборки и запоминания (фиг.2) осуществляет временную дискретизацию входного сигнала у(t Интервал дискретизации задается распределителем I импульсов и равен (фиг.З,б) . Выбор величины, или связанной с ней частоты дискретизации = 1/ Г осуществляется на осФ новании теоремы Котельникова, т. е. л <1 2(„ )

Цикл преобразования начинается с момента поступления на вход разрешения выборки дифференциального устройства 2 (фиг.1) выборки и запоминания сигналов импульса с третьего выхода распределителя 1 импульсов (фиг.2,a }.

При этом в устройство 7 выборки и запоминания переписывается и запоминается сигнал с выхода устройства

8 выборки и запоминания, записанный в предыдущем цикле преобразования.

40 ,15

С некоторой задержкой, задаваемой элементом 10 задержки, осуществляется выборка и запоминание текущего значения преобразуемого сигнала в устройство 8 выборки и запоминания (фиг.2,фиг.Зб). С выходов устройств

7 и 8 сигналы поступают на вычитающий усилитель 9, который осуществляет усиление раэностного сигнала. При этом максимальный уровень сигнала на выходе вычитающего усилителя должен быть согласован со сшкалой преобразования аналого-цифрового преобразователя 3 (фиг. !) .

По сигналу с второго выхода раси— ределителя 1 импульсов (фиг.Зв) осуществляется запуск аналого-цифрового преобразователя 3. По сигналу с первого выхода распределителя импульсов (фиг.Зг) информация с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 записывается в регистр 4. Одновременно с этим информация, записанная в регистре 4 в предыдущем цикле, переписывается в накапливающий сумматор 5, в котором осуществляется суммирование вновь поступающей информации с содержж ым накапливающего сумматора. При этом накапливающий сумматор 5 выполняет функцию цифрового интегратора, осуществляя преобразование разностного сигнала с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 в сигнал (цифровой), пропорциональный входному преобразуемому сигналу у (t) .

При работе устройства за счет ошибок квантования в аналого-цифровом преобразователе, а также возможных сбоев происходит накопление ошибки в накапливающем сумматоре 5.

Для устранения указанных ошибок используются импульсы с выхода õoìпаратора 6 нулевого уровня, которые осуществляют обнуление накапливающего сумматора. Короткие по длительности импульсы на выходе компаратора 6 нулевого уровня формируются в моменты времени, когда значение входного сигнала y(t) пересекает нулевой уровень. Указанная выше организация работы накапливающего сумматора 5 позволяет повысить точность преобразования устройства в целом. формула и з обретения

1.Устройство для аналого-цифрового преобразования сигналов, со1352648 держащее распределитель импульсов, последовательно соединенные дифференциальное устройство выборки и запоминания сигналов, аналого-цифровой преобразователь, регистр и накапливающий сумматор, выходы которого являются выходной шиной, входы

* разрешения записи накапливающего сумматора и регистра объединены и подключены к первому выходу распределителя импульсов, второй выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, третий выход распределителя импульсов соединен с входом разрешения выборки дифференциального устройства выборки и запоминания сигналов, информационный вход которого является входной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен компаратор нулевого уровня, вход которого подключен к входной шине, а выход соединен с входом обнуления накапливающего сумматора.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что дифференцйальное устройство выборки и запоминания сигналов выполнено на вычитающем усилителе, элементе эадерж-, 5 ки и первом и втором устройствах выборки и запоминания, вход разрешения выборки последнего из которых через элемент задержки соединен с одноименным входом первого устройства выборки и запоминания и является входом разрешения выборки дифференциального устройства выборки и запоминания сигналов, информационный вход первого устройства выборки

15 и запоминания и выход вычитающего усилителя являются соответственно информационным входом и выходом дифференциального устройства выборки и запоминания сигналов, неинвер2п тирующий и инвертирующие входы вычитающего усилителя соединены с выходами соответственно первого и второго устройств выборки и запоминания, информационный вход последнего из которых подключен к выходу первого устройства выборки и saпоминания.

1352648

Составитель Н.Капитанов

Редактор M.Товтин Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 5577/57 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород, ул. Проект а ектная 4