Аналого-цифровой частотный преобразователь

Аналого-цифровой частотный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к преобразователям напряжения в цифровой код с промежуточным преобразованием напряжения в частоту импульсов, и может быть использовано в прецизионных устройствах сбора аналоговой информации систем контроля и управления технологическими процессами. Целью изобретения является повышение точности преобразователя за счет уменьшения влияния на результат преобразования погрешностей от нелинейности преобразователя напряжения в частоту импульсов. А1Щ содержит преобразователь напряжения в частоту 7 с входными переключателями 10, 11, два реверсивных счетчика 13, 14, цифроаналоговый преобразователь 8, источник смещения 9, дешифраторы 17, 18 и элемент И 21, преобразователь кодов 12, блок управления 27. Новым является введение счетчика 16, третьего реверсивного счетчик 15, задатчика кода 20, формирователя импульсов 19 и элементов И 22, 23, ИЛИ 24-26, благодаря которым в АЦП выполняется коррекция, уменьшающая влияние на результат преобразования погрешностей от нелинейности характеристикипреобразователя напряжения в частоту импульсов, и тем самым повышается точность предлагаемого АЦП. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с S (Л со СП СО со

СОЮЗ СОВЕТСКИ%

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

11 А1 (19) (11) (51) 4 Н 03 М 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTGPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4061593/24-24 (22) 24.04.86 (46) 15,1?.87. Бюл. У 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) П.М,Аникии и Л.М.Лукьянов (53) 681.325 (088.8) (56) Прянишников R.À. Интегрирующие цифровые вольтметры постоянного тока, — Л.: Энергия, 1976,с. 43, Авторское свидетельство СССР

В 1205307, кл. Н 03 Yi 1/50, 1985. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к преобразователям напряжения в цифровой код с промежуточным преобразованием напряжения в частоту импульсов, и может быть использовано в прецизионных устройствах сбора аналоговой информации систем контроля и управления технологическими процессами.

Целью изобретения является повышенйе точности преобразователя за счет уменьшения влияния на результат преобразования погрешностей от нелинейности преобразователя напряжения в частоту импульсов. АЦП содержит преобразователь напряжения в частоту 7 с входными переключателями IO 11 два реверсивных счетчика 13, 14, цифроаналоговый преобразователь 8, источник смещения 9, дешифраторы 17, 18 и элемент И 21, преобразователь кодов 12, блок управления 27. Новым является введение счетчика 16, третьего реверсивного счетчика 15, задатчика кода 20, формирователя импульсов 19 и элементов И 22, 23, ИЛИ 24-26, благодаря которым в АЦП выполняется коррекция, уменьшающая влияние на результат преобразования погрешностей от нелинейности характеристики преобразователя напряжения в частоту импульсов, и тем самым повышается точность предлагаемого АЦП, 1 з,п ° ф лы 3 ил, 9911

Рщ = 2Ni k = 2ИЕ1д1с, 2U

I = 2Ni и Ь р

Изобретение относится к импульс-. ной технике, в частности к преобразователям напряжения в цифровой код с промежуточным преобразованием в частоту импульсов.

Цель изобретения - повышение точ"

HOCTH

На. фиг.1 представлена блок"схема

АЦП; на фиг, 2 — блок-схема блока управления; на фиг.3 — временная диаграмма работы АЦП.

АЦП содержит (фиг,1) входную шину

1 и шину 2 нулевого напряжения, шину 3 начала преобразования и шину 4 синхронизации, шину 5 готовности результата преобразования и выходную шину, преобразователь 7 напряжения в частоту импульсов (ПНЧ), имеющий суммирующий вход для втекающего тока и вы итающ и вход для сигналов от рицательного напряжения, соответствующие им величины квантов преобраБ Ug зова ния i = — — и U = — — а ик N \ также максимальную выходную частоту: цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)

8, имеющий п двоичных разрядов (2N 2") и дополнительный младший раз2U> ряд с величиной 1 = — — выходной

2NR сигнал в виде втекающего тока, максимальная величина которого равна источник 9 тока смещения, у которого выходной сигнал втекающего тока имеет величину Е с =- Niz формируемую при наличии сигнала в первом или втором управляющих входах, первый переключатель 10, у которого на первом и втором выходах имеются первый и второй резисторы каждый с величиной R, подключенные к второму входу при отсутствии сигналов на управляющих входах, а при наличии сигнала на первом или втором управляющих входах соответственно второй или первый резисторы подключаются к первому входу, второй переключатель 11, вход которого подключен к первому. выходу при наличии сигнала на управляющем входе и к второму выходу при отсутствии этого сигнала, преобразователь 12 ко" дов, имеющий знаковый и и значащих разрядов, каждый иэ которых имеет входы для прямого и инверсного кода и выходы преобразованного кода, вы5 ход дополнительного младшего разряда и два входа, при отсутствии сигналов на которых на всех выходах формируются "О" коды, при наличии сигнала на первом входе на всех выходах значащих разрядов, включая дополнительный, формируется "1" код и "0" код на вы- ходе знакового .разряда, а при наличии сигнала на втором входе и 1" сигнала на входе знакового разряда и на вы15 ходы значащих разрядов передается их входной код без изменения и "О" коды в дополнительном и знаковом разрядах, при 0" коде на входе знакового разряда на выходах значащих

20 разрядов формируется инверсный код

"1" коды в дополнительном и знаковом разрядах, первый, второй, третий реверсивные счетчики 13-15, каждый из которых имеет и значащих разрядов и знаковый разряд, счетный вход, вход записи кода во все разряды, вход установки "0" кода во всех разрядах и вход управления режимом вычитания, третий реверсивный счетЗ0 чик имеет также вход для установки в "1" знакового разряда, счетчик 16, имеющий (и+1) разряд, счетный вход и вход установки "0" кода, первый одновибратор 17, имеющий семь входов и два выхода, на первом из которых сигнал формируется при совпадении сигналов на четвертом и втором входах или при совпадении сигналов на первом и третьем входах, а сигнал на

40 втором выходе формируется при совпадении сигналов на пятом и шестом входах или при наличии сигнала на седьмом входе, второй дешифратор 18, имеющий пять входов и два выхода, 45 на первом из которых сигнал формируется при совпадении сигналов на втором и четвертом входах, и сигнал на втором выходе формируется при наличии сигнала на третьем входе

50 или совпадении сигналов на пятом и первом входах, формирователь импульсов 19 из отрицательных перепадов входного логического сигнала, задатчик кода 20, имеющий п выходных разрядов, в которых зафиксирована, например проводными перемычками величина, соответствующая результату преобразования Х, получаемому при работе установленного н АЦЛ образца

911

Пл +

I + ° с R з 1359

ПНЧ в точке его рабочего диапазона с нулевой или наименьшей дифференциальной нелинейностью, первый, второй и третий элементы И 21-23, пер5 вый, второй и третий элементы ИЛИ 2426, блок 27 управления.

Блок 27 управления содержит (фиг.2) счетчик 28 на четыре двоичных разряда со счетным входом и входом установки "0" кода, дешифратор 29, имеющий входы для четырех двоичных разрядов, генератор 30 импульсов с частотой f, импульсы которой формируются на выходе при наличии сигнала на пер- 1ч вом или втором входах, делитель 31 частоты f имеющий счетный вход вход установки "0" кода и выход, на котором появляется импульс после поступления 2N входных импульсов, т.е. через Т = 2И 1/f., формирователь 32 импульсов из переменного напряжения при его прохождении через нулевой уровень, формирователь 33 импульсов из отрицательных перепадов логичес- 25 кого сигнала, первый и второй элементы И 34, 35, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ 36-39.

На временной диаграмме (фиг.З) обозначены: 40 — сигнал пуска в рабо- О ту АЦП, 41 — импульсы синхронизации с выхода формирователя 32, 42 — выходные импульсы делителя 31, 43 сигналы на выходе элемента 37, 44-49сигналы на третьем, седьмом, девятом, восьмом, десятом и четвертом выходах блока управления, 50 — сигналы на девятом входе дешифратора 29, 51 сигнал на выходе элемента 21, 52— сигнал окончания преобразования на 40 десятом выходе дешифратора 29.

АЦП работает следующим образом.

Преобразование начинается по сигналу пуска АЦП в работу, поступающего на шину 3. Этот сигнал устанавливает 45 в исходное состояние (Он) коды в реверсивных счетчиках 13-15, и счетчиках 16, 28 и делителе 31. По заднему фронту этого сигнала код Х, установленный в задатчике кода 20, за- у) писывается в реверсивные счетчики 13. и 15. По этому сигналу, проходящему через элемент ИЛИ 36, устанавливается код "1" в счетчике 28, по которому дешифратор 29 формирует на первом выходе сигнал 43. Проходя через элемент ИЛИ 37 этот сигнал разрешает работу элемента И 34, на второй вход которого поступают импульсы 41 синхронизации АЦП от формирователя 32, имеющего входной сигнал в виде переменного напряжения сети питания и являющегося основным источником помех, наложенных на измеряемый сигнал.

Импульсы 4 1 имеют период повторения

Т, равный полупериоду помехи. Первый из этих импульсов проходит через элементы И 34 и ИЛИ 36 и устанавливает код 2 в счетчике 28. Соответствующий ему сигнал 44 на седьмом выходе дешифратора 29 является сигналом управления работой АЦП на первом Т такт е. Длительность этого сигнала формируется с помощью импульсов частоты Х генератора 30, включаемого сигналом 44, прошедшим через элемент

ИЛИ 39, и делителя 31, подсчитывающего 2N входных импульсов до переполнения и вырабатывающего выходной импульс 42, т.е. Т,= Т = 2N ° 1/f.

Частота генератора 30 выбирается такой, чтобы Т не превьш ал нечетное число Т„ (на фиг.3 показан пример

Т З Т„), Сигнал 44 поступает через элемент ИЛИ 26 на второй управляющий вход переключателя 10, подключая входной сигнал с шины 1 к суммирующему входу ПНЧ 7 и на вход источника

9, включая его выходной втекающий ток — I, который на втором выходе переключателя с сопротивлением подключенным к нулевому напряжению, .ohpa-, зует напряжение U - =I К. Это напряжение поступает на вычитающий вход

ПНЧ 7 и обеспечивает правильную работу последнего как для положительных, так и отрицательных входных сигналов, так как величина U устанавливается большей максимального отрицательного входного сигнала. В течение Т, сигналы на первом и втором входах преобразователя 12 отсутствуют и на его всех выходах имеют место "0" коды, а на выходе ЦАП 8 отсутствует выходной сигнал. Поэтому

ПНЧ 7 осуществляет преобразование токового сигнала

Сигнал 44 подается на второй вход дешифратора 17 и на элемент ИЛИ 39, где образуется сигнал 49, поступающий на .второй вход дешифратора 18.

Этот сигнал разрешает прохождение импульсов от ПНЧ 7 на счетные входы

U + П 10

Х = (Т + --> — — — -)1 + FmSjT ° с R

Число Х является первым промежу1 точным результатом преобразования входного сигнала, который содержит составляющие погрешностей от нестабильности К, Т,IÄ FÄ (F) и помехи

11

К окончанию Т, число Х, будет записано в реверсивном счетчике 14, 20 д в ренерсивных счетчиках 13, 15 будет получен код Х = Х + Х окон1 5 1 чания Т, по импульсу 42, проходящему через элемент ИЛИ 36 и устанавливающему код 3 в счетчике 28. Соответ- 25 ствующий этому коду сигнал с выхода дешифратора, как и при начале работы

АЦП, обеспечивает синхронизацию начала второго Tä такта от импульса

41 со сдвигом на нечетное число полупериодов помехи Т„. Этот импульс устанавливает в счетчике 28 код 4, а соответствующий ему выходной сигнал 45 с восьмого выхода дешифратора

29 пройдет через элементы ИЛИ 39 и включает в работу генератор 30, импульсы которого пересчитываются делителем 31, формируя длительность ,Т = Т. По сигналу 45 включается источник 9, а в переключателе 10 резис- 40 тор, соединенный его вторым выходом, подключается к входному напряжению, обеспечивая этим подачу последнего на нычитающий вход ПНЧ 7, суммирующий вход которого подключен через другой резистор к нулевому напряжению. На одни из этих входов ПНЧ 7 через переключатель 11 поступает выходной ток ЦАП 8.

45

На вход ЦАП 8 поступает прямой или инверсный код значащих разрядов преобразователя 12, который включен в работу по второму входу сигналом

45, прошедшим через элемент ИЛИ 25.

Значение этого кода равно (Х вЂ” ?N) =(X + Х, -2N)

5 13599 реверсинных счетчиков 13, 14, а также с первого их них на вход реверсивного счетчика 15. При этом но всех этих счетчиках происходит подсчет импульсов, так как на их входах управления режимов вычитания сигналы отсутствуют. За время Т, ПНЧ 7 будет сформировано X импульсов

11 6 так как старший разряд Х преобраР зователем 12 используется в качестве знакового и по нему формируется сигнал управления переключателем 11, который подключает выходной ток ЦАП 8 к суммирующему или вычитающему входам

ПНЧ 7, соответственно, при наличии "О" или "1" кода знакового разряда в Хр, Выходной ток ЦАП (Х2 + Х, -2N)1. нычитается при (Х + Х,) < 2N и суммируется при (Х + Х, ) ) 2N с входным сигналом ПНЧ 7. Поэтому ПНЧ 7 в Т осуществляет преобразование токового сигнала:

Пп

I — --"----- + (Х + Х -2N)i с К

1 Ь

Если бы погрешности в Х< от элементов

АЦП отсутствовали, то величина преобразуемого тока была точно равна

X>i<, т.е. преобразование этого сиг нала происходило независимо от величины U„ в выбранной точке диапазона работы ПНЧ 7, имеющей нулевую дифференциальную нелинейность. Но Х1, содержит погрешности и ПНЧ 7 работает вблизи этой точки, где величины дифференциальной нелинейности незначительны.

Сигнал 45 управления работой в

Т поступает также на элемент И 22, разрешая прохождение импульсов от

ПНЧ 7 на вход счетчика 16, и через элементы ИЛИ 25 на третий вход дешифратора 18, где включает реверсивном счетчике 14 режим вычитания импульсов от ПНЧ 7, прохождение которых разрешено сигналом 49.

В течение Т = Т с выхода ПНЧ 7 поступит на входы счетчиков 16 и 14 число импульсов:

Uï

Х

=т I + с (х1+ х, -2N)i ) k + Р f 1 2.

Число Х будет записано в счетчик

16, а и реверсивном счетчике 14 сформируется код

Х, = Х, — Х

В Х, составляющая погрешности от I с и U„ îòñóòñòâóåò, так как результаты Х, и Х получены при интегрировании входного сигнала за одинаковое время и со сдвигом на нечетное число полупериодов помехи. Но Х, со1359911 держит погрешности от нелинейности

ПНЧ 7 и нестабильности параметров

АЦП. Поэтому по окончании Т выпол2 няется третий Т такт работы АЦП, в котором последние из этих погрешностей в Х, устраняются.

Начало работы в Т осуществляется по сигналу 42, который записывает код 5 в счетчике 28. Дешифратор по этому коду форьярует сигнал 46 управления работой АЦП, который поступает на вход преобразователя 12, формируя в нем максимальное значение кода, а по этому коду ЦАП 8 выдает максимальный ток I На управляющих входах переключателя 10 сигналы отсутствуют, поэтому его резисторы подключены к нулевому напряжению и ток Т на вычитающем входе ПНЧ 7 образует напряжение-I R. В результате

ПНЧ 7 в Т преобразует входной сигI =?К .

Wl

Сигнал 46 проходит через элемент

ИЛИ 38 и поступает на первые входы дешифраторов 18 и 17, в первом из них формируется сигнал управления вычитанием для реверсивного счетчика

14 при "0" коце в знакомом разряде этого счетчика; а во втором он разрешает прохождение импульсного генератора 30 на реверсивном счетчике

13, для которого дешифратор 17 по сигналу 46, поступающему на шестой вход, формирует сигнал управления вычитанием в случае наличия "1" кода в знаковом разряде реверсивного счетчика 14.

Сигнал 49, сформированный из сигнала 46, разрешает прохождение через дешифратор 18 импульсов с выхода

ПНЧ 7 на реверсивный счетчик 14, в котором код Х„ ими будет компенсироваться до нуля. В момент появления.

"0" кода сигнал 51 с выхода элемента И 21 разрешит вместе с сигналом

46, прошедшим через элемент ИЛИ 38, прохождение импульса с выхода формирователя 33 через элементы И 35 и

ИЛИ 36 на вход счетчика 28, где он установит код 6. Сигнал 50 с выхода дешифратора 29, соответствующий этому кдду, разрешает продолжение работы генератора 30 и делителя 31, который через время Т после начала Т выдает очередной импульс 42 окончания третьего такта работы АЦП.

В течение.Т9 с выхода. ПНЧ 7 в ревереивный счетчик 14 поступит число (Т„k + S, )Т,, которое этого условия определяется эа которое в реверсивный

3 поступит число импульсов от генератора 30. Откуда

Х равна: — 2 +1)-(Х + Х )+

U

8,)N У,Х . импул ьс ов равно. Иэ время Т,, 5

X=Ò f з з величина

Х =?N(10

Знак Х, управляет режимом работы реверсивным счетчиком 13 в случае

l5 Х„ б (величина Х> определяется разностью X — Х 2 — Х ) 3TH импульсы вычитаются из кода Х Р,, а в случае

Х, ) 0 (величина Х< = Х, — Х ), они суммируются с Х Р, Поэтому за Т в

20 реверсивном счетчике 13 будет получен второй промежуточный результат: о

ХР=XР+х, 25

++(S, — 8,-Е, =2N(— -- +1 )+

Uõ

Цэ

Х вЂ” -)и

N Величина Хр имеет две составляющие, первая из которых представляет собой

ЗО удвоенную величину точного результата преобразования входного сигнала в смещенном коде, а вторая — погрешность, определяемая только нелинейность ПНЧ 7. Для уменьшения этой погЗ5 решности в AIIII выполняется дополнительный такт преобразования, в котором используется полученный промежуточный результат Х,, сформированный за Т в реверсивном счетчике 15.

4р По окончанию Т из отрицательного перепада сигнал 45 формирователь 19 вырабатывает импульс, который через элемент ИЛИ 24 устанавливает "0" код в реверсивном счетчике 15 и отрица45 тельным перепадом записывает 1 в его знаковый разряд, тем самым установив в нем код 2N.

За Т, в реверсивный счетчик 15, как и в реверсивный счетчик 13, пос5р тупит XI импульсовф В отличие QT счетчика 13 в счетчике 15 будет включе» противоположчый режим (cуммирование при Х, а 0 и вычитание при

Х, 0 (так как элемент И 23 по сигна55 лу 46, поступающему на первый вход, на выходе формирует сигнал вычитания при "0" коде знакового разряда реверсивного счетчика 14, подаваемого на

его второй вход. Поэтому за Т, в ре11 10 так как длительность Т„ =Т. и формируется аналогично Т, и Т

За Т в реверсивном счетчике 14 будет сформирован код X«= Х - Х .

Величина Х ., как и Х,, полученная в Т не содерЖит погрешностей от Iс и U Для исключения в Х погрешностей от нестабильности параметров элементов АЦП выполняется еще один

Т такт его работы, аналогично Т,, но с управляющим сигналом 48, соответствующим коду 9 в счетчике 28.

Сигнал 48, как и сигнал 46, управляет преобразователем 12 и реверсивными счетчиками 14, 13, Число Х в реверсивном счетчике 14 компенсируется до нуля импульсами ПНЧ 7, преобразующего выходной сигнал т ЦАП 8, и на это будет затрачено время Т =

Х

5 по истечению которого элемент И 21 сформирует второй сигнал 51, разрешающий установку кода 10 в счетчике

28. Сигнал 52, соответствующий этому коду с выхода дешифратора 29, является сигналом окончания преобразования

АЦП. Число импульсов Х, поступивших от генератора 30 в реверсивный счетчик 13 за время Т, определяется из выражения:

13599

X„=(I„к+Г,Р )т„, X; =(Х +Х )-2N(- — — + 1)+Х +

Ux 5 0

+(8, — 84 — 3, -- )N, + I +-2 — — 2 — х1 с Н версивном счетчике 15 величина 2N будет увеличена или уменьшена на Х

q.е. получена в смещенном коде. Преобразование этого кода преобразова5 телем 12 и ЦАП 8 будет обеспечивать увеличение целеобразуемого сигнала

ПНЧ 7 на величину Х i при "1" коде ь b знакового разряда на входе преобразователя 12, что соответствует Х, Х 10 или его уменьшение на Х .,при "0" коде в этом разряде (при Х, > Х ) .

Работа в Т начинается также, как и в Т по сигналу 41 формирователя

32 После окончания Т сигнал 42 ус- 15 танавливает в счетчике 28 код 7, по которому дешифратором 29 формируется очередной сигнал 43 до появления сиг| нала 41, устанавливающего в счетчике

28 код 8. Соответствующий коду 8 сиг- 20 нал 47 с выхода дешифратора 29 управляет работой АЦП. При этом, проходя

I через элемент ИЛИ 26 сигнал 47 уп9 равляет источником 8 и переключателем

10 аналогично сигналу 44 в Т,, а проходя через элемент ИЛИ 25, он управляет преобразователем 12 и дешифратором 18 аналогично сигналу 45 в

Т . Поэтому входной сигнал подключается к суммирующему входу ПНЧ 7, а 30 выходной сигнал ЦАП 8, равный Х как было показано выше, в зависимости от знакового разряда реверсивного счетчика 15 подключается к суммирующему или к вычитающему входам ПНЧ 7, 35 и оно будет равно: который будет преобразовывать сигнал

Так как величина Х представляет сббой, если не учитывать погрешности, разность (Х, — Х )=(Х, — Х ), то преобразуемый сигнал будет соответствовать значению Х ib и независимо от величины U„ входного сигнала ПНЧ 7 будет работать вблизи точки рабочего диапазона, имеющей наименьшую дифференциальную нелинейность, как и в т

Так как при выполнении Т, сигнал

46 отрицательным перепадом записывает из счетчика 16 в реверсивный счетчик 14 код Х,, то из него в течение Т4 вычитаются импульсы ПНЧ 7, число которых равно.

Пх+ Uï

X =(I + ====== X 1 +

4 с b

+Г, Р„)т, 40

Подставляя в это выражение значение

Х, получим величину:

Х, =(Р, -F, — FЗ-Д2 )N +

+(I -S -8 — — )N

Х

Х = Х вЂ” Х

В Х входит удвоенная величина точР ного результата преобразования входного сигнала, представленная в смекоторая зависит только от погрешностей нелинейности ПНЧ 7. В течение

50 Т сигнал 48, проходя через дешифра5 тор 17, включит в реверсивном счетчике 13 режим вычитания и в нем будет получен результат преобразований:

359911

По сравнению с вторым X промежург точным результатом в Х погрешности нелинейности, возникающие в Т, Тг и Т сократились и 3р зависит от разности погрешностей нелинейности работы ПНЧ 7 в Т и Т4, а также от погрешностей нелинейности в Т . Последняя из этих погрешностей

1 Х вЂ” — и — — представляет собой величи2 11 1 ну второй степени малости, так как

Х зависит от разности погрешностей нелинейности, по сравнению с И мало и не превышает 2й N, Величина разнос1 ти погрешностей — — (й -8 ) М опреде4

Это напряжение мало, так как разность погрешностей не будет превышать 2F

Поэтому сигналы, преобразуемые ПНЧ в

Т и Т, будут отличаться незначительно. Учитывая, что уровень этих сигналан незначительно отличается от X i, т.е., ПНЧ работает вблизи точки рабочего диапазона с минимальной дифАеренциальной .нелинейностью, разность F -й будет представлять. собой очень малую величину. Поэтому обшая погрешность о р в Х р намного меньше Г„, и не оказывает практическое влияние на результат преобразования. Благодаря этому можно выполнить АЦП, в которых погрешность значительно меньше погрешности нелинейности используемых в них ПНЧ.

11 1 щенном коде, и разность погрешностей которая, как будет показано ниже, имеет очень малую величину. Таким образом, разряды реверсивного счетчика 13, начиная с второго младшего по старший, подключенные к выходной шине 6, содержат точный результат преобразования Х р в смещенном коде с очень малой ошибкой и

1 ляется разностью величин сигналов, преобразуемых ПНЧ в Т и Т4, которая равна:

Формула изобретения

1. Аналого-циАровой частотный преобразователь, содержащий первый переключатель, первый информационный

25 е

45 вход которого является входной пп ной, второй информационный вход объединен с аналоговым входом циАро-аналогового преобразователя и является шиной нулевого напряжения, à выход циАроаналогового преобразователя соединен с инАормационным входом второго переключателя, первый выход которого объединен с первым выходом первого переключателя и подключен к суммирую- щему входу преобразователя напряжения в частоту импульсов, вычитающий вход которого соединен с вторыми выходами первого и второго переключателей, блок управления, первый вход которого объединен с входами установки нулевого кода первого и второго ренерсивных счетчиков и является шиной начала преобразования, выходы первого реверсивного счетчика являются выходной шиной, второй вход блока управления является шиной синхронизации, первый выход является пп ной готовности преобразования, второй выход соединен с первым управляющим входом преобразователя кодов и первы-. ми входами первого и второго дешифраторон, вторые входы которых соединены соответственна с третьим и четвертым выходами блока управления, пятый выход которого подключен к третьему нходу первого дешиАратора, шестой выход — к первым управляющим входам первого переключателя и источника тока смещения соответственно, второй управляющий вход которого объединен с вторым управляющим входом первого переключателя, управлявший вход второго переключателя соединен с выходом знакового разряда преобразователя кодов, циАровые выходы которого соединены с соответствующими входами циАроаналагового преобразователя, а второй управляющий вход объединен с третьим входом второго дешиАратора, четвертый вход которого объединен с четвертым входом первого дешифратора и подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту импульсов, пятые входы первого и нторого дешиАраторов соединены соответственно с единичным и нулевым знаковыми выходами второго реверсивного счетчика, нулевые выходы которого через первый элемент И соединены с третьим входом блока управления, первый и второй выходы дешифратора соединены соответственно .со счетным вхо13

14

1359911

50

55 дом и входом управления режимом вычитания первого реверсивного счетчика, счетный вход и вход управления вычитающего второго реверсивного счетчика подключены соответственно к первому и второму выходам второго дешифратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены третий реверсивный счетчик, задатчик кода, формирователь импульсов, второй и третий элементы

И, три элемента ИЛИ и счетчик, с ытный вход которого соединен с выходом второго элемента И, выходы — с входами соответствующих разрядов второго реверсивного счетчика, а вход установки нулевого кода объединен с входом установки нулевого кода второго реверсивного счетчика, с входами записи кода первого и третьего реверсивных счетчиков, с первым входом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы второго элемента И соединены соответственно с выходом преобразователя напряжения в частоту импульсов и шестым выходом блока управления, седьмой выход которого подключен к шестому входу первого дешифратора, шестой выход — к входу формирователя импульсов и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и подключен к восьмому выходу блока управления, а выход второго элемента ИЛИ подключен к второму управляющему входу преоб разователя кода, информационные вхо-: ды которого соединены с выходами третьего реверсивного счетчика соответственно, информационные входы которого соединены с соответствующими информационными входами первого реверсивного счетчика и подключены к соответствующим выходам задатчика кода, счетный вход и вход управления режимом вычитания соединены соответственно с первым выходом первого дешифратора и выходом третьего элемента И, первый вход которого объединен с входом записи второго реверсивного счетчика и соединен с седьмым выходом блока управления, второй вход — с нулевым выходом знакового разряда второго реверсивного счетчика, входы установки единичного кода в знаковом разряде и нулевого кода во всех разрядах третьего реверсивного счетчика соединены соответственно с выходом формирователя импульсов и с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, при этом выход источника тока смещения соединен с вычитающим входом преобразователя напряжения в частоту импульсов, второй управляющий вход — с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, девятый выход которого соединен с седьмым входом первого цешифратора.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок управления выполнен на счетчике, элементах ИЛИ, И, генераторе импульсов, дешифраторе, двух формирователях и делителе частоты, вход установки нулевого кода которого объединен с одноименным входом счетчика и первым входом первого элемента ИЛИ и . является первым входом блока, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом делителя частоты, третий и четвертый входы соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый вход первого элемента И соединен с выходом первого формирователя, вход которого является вторым входом блока, а второй вход первого элемента И подключен к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам дешифратора, четвертый и пятый выходы которого являются соответственно седьмым и девятым выходами блока и соединены с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход" которого является вторым выходом блока и соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого является третьим входом блока, третий вход соединен с выходом второго формирователя, вход которого является пятым выходом блока и объединен с входом . делителя частоты и подключен к выходу генератора импульсов, первый вход которого соединен с шестым выходом дешифратора, седьмой выход которого является третьим выходом блока и соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого является шестым выходом блока и подключен к восьмому выходу дешифратора, девятый выход которого является вось15 13599 мым выходом блока и подключен к третьему входу четвертого элемента ИЛИ, четверый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ а выУ

5 ход является четвертым выходом блока и подключен к второму входу генераио

М

Составитель В.Махнанов

Техред И.Попович Корректор N.Максимишинец

Редактор М.Товтин Ъ

Заказ 6164/56 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое преднриятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

44

46

47

48

Qg

И

5/

tt 16 тора импульсов, десятый выход дешифратора является первым выходом блока, входы соединены с соответствующими выходами счетчика, информационный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ.