Аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования

Аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для преобразования напряжения в цифровой код. Изобретение позволяет повысить точность преобразования. Это достигается тем, что в устройство, содержащее усилитель 1, ключи 3,4, блок 2 управления, интегратор 5, компаратор 10, генератор 8 импульсов, счетчик 15 импульсов, введены интегратор 9, ключи 11,12,13, триггеры 6,14, элемент И 7, компаратор 16. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК с5ц 4 Н 03 М 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (21) 4268318/24-24 (22) 26.06.87 (46) 15,01.89. Бюл. Р 2 (72) Е.И.Михайлов и Т.П.Пироженко (53) 681.327(088.8) (56) Каган Б.М. и др. Система связи

ЭВМ с объектами управления в АСУТП.

М.: Сов, радио, 1978.

Швецкий В.М. Электронные измерительные приборы с цифровым отсчетом.

N.: Сов. радио, 1970, с. 10-25.

„,SUÄÄ 1451862 А1 (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВУХТАКТНОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для преобразования напряжения в цифровой код. Изобретение позволяет повысить точность преобразования. Это достигается тем, что в устройство, . содержащее усилитель 1, ключи 3,4, блок

2 управления, интегратор 5, компаратор 10, генератор 8 импульсов, счетчик 15 импульсов, введены интегратор 9, ключи ll 12 13, триггеры 6,14, элемент И 7, компаратор 16. 2 ил.

1451862

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналого-цифровым преобразователям, предназначенным для преобразования напря" жения в цифровой код, Целью изобретения является повынение точности преобразования.

На фиг. 1 приведена временная функциональная схема аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования; на фиг. 2 — времен ные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит усилитель 1, блок 2 управления, ключи 3, 4, интегратор 5, триггер б, элемент

И 7, генератор 8 импульсов, интегратор 9, компаратор 10, ключи 11 — 13, триггер 14, счетчик 15 импульсов, компаратор 16, 20

Аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 3» 4, 11, 12 разомкнуты, ключ 13 замкнут.

На выходах интеграторов 5, 9 напряжение равно О. В начальный момент времени t вырабатывается сигнал (фиг. 2а), открывающий ключ 3. Начинается заряд интегратора 5 суммой преобразуемого напряжения и напряжения смещения Uy> .(фиг. 2в). Заряд продолжаетая до момента t, когда ключ 3 размыкается. При этом триггер 6 устанавливается в состояние, при котором замыкается ключ 4 (фиг. 2б). 35

Кроме того, сигнал с триггера б, пройдя элемент 7, замыкает ключ 11.

Начинается заполнение счетчика 15 .

1 импульсами частотой Г, поступающими с первого выхода генератора 8, При разряде интегратора 5 до уровня

У „ (фиг; 2в) в момент времени t5 срабатывает компаратор 10 (фиг. 2г), при этом триггер 14 опрокидывается, сигнал с его выхода через элемент 7 размыкает ключ ll. Начинается заряд интегратора 9 выходным напряжением интегратора 5 (фиг. 2д) и заполнение счетчика 15 импульсами частотой

0,5 f. . Разряд продолжается до момен та t, когда выходное напряжение интегратора 9 снизится до 0 и сработает компаратор 16. При этом триггер

14 опрокидывается, ключ 13 замыкается, а ключ 12 размыкается. Сигнал с выхода триггера 14 возвращает триггер б в исходное состояние. Цикл преобразования заканчивается.. Резуль.тат преобразования, занесенный всчетчик результата, определяется из выражения

Ввиду линейности входного напряжения интегратора 5 и с учетом того, что выходное напряжение интегратора 9 можно записать:

t —, t = t — t

5 4 4 9 (2)

Заполнение счетчика 15 производится от генератора 8 через ключи 11 и 12, При замкнутом ключе 11 частота заполнения счетчика равна fo, при

1 замкнутом ключе 17 — -f . Ha интер7 о ° вале t — - t замкнут ключ ll, на интервале t t3 — ключ 12. В результате на вход счетчика 15 поступает

N импульсов, причем (-t) (t t ) + 2 2 о Э .2 2 или с учетом (?)

О(4 2 (Х сМ1) где k — коэффициент преобразования, равный

t2 te

k= f о

Uóåà

Величины Uc+, и Усм выбираются из условия

ВС Ц см, " П °

Величина Цс„учитывается путем предварительной записи в счетчик результата соответствующег0 кода.

Благодаря двойному интегрированию эталонного напряжения на интервале

t> повьппается точность определения длительности интервала

Повышение точности достигается за счет того, что длительность второго такта определяется не по мгновенному значению выходного напряжения интег0

P 0

ВНИ11ПИ Заказ 7091/55 Тираж 879

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 145 ратора, а на основе результатов его интегрирования. При этом все шумы и помехи, интеграл от которых на интервале и - Сз равен О, не влияют на компаратор, а следовательно, на, погрешность определения длительности интервала t4- t<. 3a счет этого и происходит уменьшение случайной составляющей погрешности преобразования.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования, содержащий усилитель, первый вход которого является входной шиной, а выход соединен с информационным входом первого ключа, выход которого объединен с выходом второго ключа и че рез первый интегратор соединен с перBbIM входом первого компаратора, информационный вход второго ключа является шиной источника эталонного напряжения, управляющий вход первого ключа соединен с выходом блока управления, счетчик импульсов, генератор импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два триггера, элемент И, третий, четвертый и пятый ключи, второй интегратор и.второй компаратор, первый вход которого соединен с выходами второго

1862

4 интегратора и третьего ключа, второй вход компаратора является ниной первого потенциала, а выход соединен с входом установки в "0 первого триггера, вход установки в "1" которого соединен с выходом первого компаратора, прямой выход первого триггера соединен с управляющим входом четвертого ключа и первым входом элемента И, инверсный вьгход соединен с управляющим входом третьего ключа и входом установки в "0 второго триггера, вход установки в "1" которого соединен с вьгходом блока управления, а прямой выход соединен с управляющим входом второго ключа и вторьм входом элемента И, выход которого соединен с управляющим входом пятого ключа, информационный вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен с информационным входом четвертого ключа, выход которого объединен с выходом пятого ключа и соединен со счетным входом счетчика импульсов, первая и вторая шины напряжений смещения являются соответственно вторыми входами усилителя

30 H IIepBoI o компаратора, BbIxGp первогo интегратора соединен-с первым входом второго интегратора, второй вход которого соединен с информационным входом третьего ключа.