Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике телевидения . Цель изобретения - повышение разрешающей способности при сохранении высокой достоверности информации в младших разрядах аналого-цифрового преобразователя . Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) содержит последовательно соединенные блок выборки и хранения, аналоговый сумматор, параллельный АЦП, цифровой сумматор, а также блок управления Цифроаналоговый преобразователь, источник опорного напряжения, генератор синусоидального напряжения, накапливающий счетчик, подключенный информационным входом к выходу младшего разряда параллельного АЦП К выходам накапливающего счетчика подключены входы цифрового компаратора, выход которого подключен к дополнительному блоку управления, дополнительные выходы которого соединены с управляющими входами источника кодов 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Н 03 M 1/36

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР р .вррре цт . Т," " „. il (; ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1562971

21) 4670783/24

22) 30.12.88 (46) 23.06,91, Бюл, М 23 (72) В. Т. Басий, А. А, Матвеев и В. А, Халин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 1562971, кл. Н 03 М 1/36, 1986, (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬЬ (57) Изобретение относится к технике телевидения. Цель изобретения — повышение разрешающей способности при сохранении высокой достоверности информации в младших разрядах аналого-цифрового преобразователя. Аналого-цифровой преобраИзобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в схемотехнике СБИС видеоканала цифровой обработки для повышения разрешающей способности квантования и является усовершенствованием изобретения по авт. св. % 1562971.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности при сохранении высокой достоверности информации в младших разрядах АЦП.

На фиг. 1 представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя (АЦП); на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу АЦП.

Устройство содержит блок 1 выборки и хранения, генератор 2 синусоидального напряжения, источник 3 опорного напряжения, аналоговый сумматор 4, цифроаналоговый преобразователь 5 (ЦАП), накапливающий счетчик 6, параллельный аналого-цифровой преобразователь 7, циф„„с 13 „„1658380 А2 зователь (АЦП) содержит последовательно соединенные блок выборки и хранения. аналоговый сумматор, параллельный АЦП, цифровой сумматор, а также блок управления.

Цифроаналоговый преобразователь, источник опорного напряжения, генератор синусоидального напряжения, накапливающий счетчик, подключенный информационным входом к выходу младшего разряда параллельного АЦП. К выходам накапливающего счетчика подключены входы цифрового компаратора, выход которого подключен к дополнительному блоку управления, доlloRHèòåëüíûå выходы которого соединены с управляющими входами источника кодов. 2 ил. ровой компаратор 8, цифровой сумматор 9, источник 10 кодов и блок 11 управления.

Преобразователь работает следующим образом.

Телевизионный сигнал дискретизируется в блоке 1 выборки и хранения в моменты времени, соответствующие импульсам (фиг. 2б) с выхода управления блока 11 управления и поступает на вход аналогового сумматора 4, в котором он суммируется с сигналом источника опорного напряжения величиной Uz = Ul* 2, где

U> — величина кванта параллельного АЦП 7, с сигналом с выхода ЦАП 5, представляющем ступенчатое нарастающее напряжение, равное "0", И, 2U, 2U в тактах О, 1, 2, 3 соответственно, а также синусоидальным

cPli HB loM амплитудой U2 vl c flocToRHHDA

1макс >2, 2f l енератора 2 синусоидального напряжения, где fvavc — частота, равная частоте Котельникова, f — частота среза сигнал на выходе аналогового сумматора 4 прини1658380

45 мает при этом форму, представленную на фиг. 2а. Интервал времени от такта "0" до такта "3" является циклом квантования телевизионного сигнала в тактах О, 1, 2, 3. По сигналам, вырабатываемым блоком 11 управления, производится стробирование

АЦП 7. С выхода аналогового сумматора 4 сигнал поступает на параллельный АЦП7, преобразующий его в М-разрядный цифровой эквивалент. Состояние младшего разряда параллельного АЦП 7 анализируется накапливающим счетчиком 6, который подсчитывает число срабатываний .младшего разряда АЦП 7 в течение одного такта преобразования, причем счетчик 6 тактируется частотой генератора 2 синусоидального напряжения. Результаты подсчета накапливающего 6 счетчика подаются на цифровой компаратор 8 и в случае, если число срабатываний младшего разряда равно или больше двум М, то разрядный выходной код АЦП 7 со значением А совместно с

N-разрядным выходным кодом В двоичного счетчика либо регистра последовательного приближения, находящегося в составе блока 11 управления, подаются на цифровой сумматор 9,который осуществляет операцию вида (А-В-Y), где У вЂ” учитывает как значение напряжения Uz в коде, так и значение поправки, обусловленной действием постоянно включенного синусоидального нап ряжения. Величина поправки будет меняться от такта к такту. Так в первом такте величина поправки равна 1, во втором такте — О. в третьем — t, в четвертом — О. При этом учитывается также поправка постоянного смешения U в цифровой форме, Управление выбором кодов (из источника кодов

10) осуществляется кодовыми комбинациями, подаваемыми со счетчика регистра последовательных приближений, входящих в состав блока 11 управления. В результате вычитания на выходе сумматора 7 происходит повышение разрядности результата.

Суть повышения разрядности в том, что, последовательно увеличивая значение выборки ступенями, дополненными синусоидальным напряжением на величину Uz, в каждом такте мы добиваемся изменения кода младшего разряда, которое фиксируется накапливающим счетчиком, 6, т.е. "взвешиванием" известным числом ступени U недостающее до целого числа квантов значение выборок телевизионного сигнала.

При этом повышается также достоверность информации в младших разрядах, так как обработка информации в младшем разряде АЦП 7 накапливающим 6 счетчиком и цифровым 8 компаратором кодов представляет собой операцию накопления, при которой отношение "сигнал-шум" повышается в Vn раз, где п — число периодов накопления, т.е. при частоте >4 fc отношение "сигнал-шум" улучшится приблизительно в 1,5 раз, Блок 11 управления выполняется так же, как и в основном изобретении с добавлением для обработки сигналов цифрового компаратора 8 логических элементов серии 155.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь по авт.св.¹1562971, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности при сохранении высокой достоверности информации в младших разрядах, в него введены накапливающий счетчик, цифровой компаратор и генератор синусоидального напряжения, аналоговый выход которого. подключен к четвертому входу аналогового сумматора. а цифровой выход — к первому дополнительному входу блока управления и к синхронизирующему входу накапливающего счетчика, информационный вход которого подключен к выходу младшего разряда параллельного аналого-цифрового преобразователя, а выходы подключены к соответствующим входам цифрового компаратора, выход которого и управляющие входы источника ко- дов подключены соответственно к второму дополнительному входу и соответствующим дополнительным выходам блока управления.

1658380 рты

Составитель В.Солодова

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 1722 Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101