Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

тс г,:

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05,73 (21) 1922431/26-21 (51) М. Кл. H 03k 13/20

G 01г 19/26 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Чнннстров СССР

Ilo делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.75. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 17.10.75 (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

П. П. Трейс, А. В. Иванс и. Э. К. Карнитис (71) Заявитель Институт электроники и вычислительной техники АН Латвийской ССР (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности, к устройствам для аналогодискретного преобразования и может быть использовано в цифровой измерительной технике.

Известны аналого-цифровые преобразователи, содержащие опорный и управляемый генераторы, выходы которых подключены ко входам логического блока, а выходы последнего соединены со входами счетчика импульсов и обратного преобразователя, выход которого подключен к первому входу управляемого генератора. В таких аналого-цифровых преобразователях управляемый генератор содержит схему возбуждения и колебательный контур.

Принцип действия известного преобразователя основан на промежуточном преобразовании входного напряжения в сдвиг фазы меж.ду сигналами управляемого и опорного генераторов и на автоматической подстройке частоты управляемого генератора благодаря наличию обратной связи через обратный преобразователь фаза — ток, который вырабатывает компенсирующее напряжение, подаваемое на управляющий генератор. Счетчик импульсов подсчитывает количество импульсов в пачках на выходе логического блока, длительность которых пропорциональна сдвигу фазы между сигналами управляемого и опорного генераторов, т. е. в конечном итоге сигналу на входе прео бр азов а тел я.

В динамическом режиме точность преобразования известного аналого-цифрового преоб5 разователя уменьшается за счет большого времени установления тока компенсации на выходе обратного преобразователя, что обусловлено наличием фильтра, который необходим для уменьшения пульсаций компенсирую15 щего тока. Таким образом, наличие переходного процесса на выходе обратного преобразователя снижает динамические свойства известного преобразователя, накладывая ограничения на скорость изменения входного сигнала.

15 Целью данного изобретения является улучшение динамических свойств аналого-цифрового преобразователя. Это достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь введены фильтр низких частот и дифференциру20 ющий блок, входы которых подключены к входной клемме преобразователя, а выходы через резисторы соединены соответственно с первым и вторым входами управляемого генератораа.

25 На чертеже дана функциональная схема аналого-цифрового преобразователя.

Управляемый генератор 1 содержит схему возбуждения 2 и частотно-задающий контур, состоящий из варикапа 3, индуктивности 4 и

30 конденсаторов 5 и 6. Вход преобразователя

482894 через фильтр низких частот 7 и резистор 8 подключен к первому входу управляемого генератора 1, а такжечерездифференцирующий блок 9 и резистор 10 ко второму входу управляемого генератора 1. К выходу управляемого генератора 1 (выход схемы возбуждения 2) подключен один вход логического блока 11, ко второму его входу подключен выход опорного генератора 12. Выход логического блока

11 через обратный преобразователь 13 подключен к первому входу управляемого генератора 1 (первый вывод варикапа 3). К другому входу логического блока 11 подключен счетчик импульсов 14.

В установившемся режиме входной аналоговый сигнал поступает только на первый вход управляемого генератора 1, так как при

U, =ñîïs1 на выходе дифференцирующего блока 9 сигнал " = О.

dt

В динамическом режиме(при изменяющейся величине входного аналогового сигнала) через дифференцирующий блок 9 и резистор

10 подается также на второй вход управляемого генератора 1. При этом напряжение на варикапе 3 устанавливается таким, что потенциал на конденсаторе 5 остается неизменным и переходной процесс отсутствует, так как ток через резистор 8 и ток обратного преобразователя 13 остаются одинаковыми. Равенство токов выполняется благодаря и тому, что ток через резистор 8 определяется входным сигналом, прошедшим через фильтр низких частот 7, а напряжение, подаваемое на второй вход варикапа 3, является дифференциалом входного сигнала, прошедшим через фильтр, состоящий из резистора 10, конденсатора 6 и индуктивности 4, причем передаточные характеристики этого фильтра и фильтра

7 одинаковы.

При изменении потенциала на варикапе 3 меняется рабочая частота управляемого генератора 1 и сигнал с его выхода 11 сравпивается по фазе через логический блок обратным преобразователем 13 с сигналом опорного генератора 12. С выхода обратного .преобразователя 13 па генератор 1 подается компен5 сирующее напряжение, благодаря чему устанавливается равенство частот генераторов 1 и 12. В установившемся режиме фазовый сдвиг между сигналами генераторов 1 и 12 пропорционален входному напряжению. Логи10 ческий блок формирует пачки счетных импульсов, длительность пачек пропорциональна этому сдвигу. Число счетных импульсов подсчитывается счетчиком.

3а счет того, что ток через резистор 8 и ток

15 обратного преобразователя 13 при изменении входного сигнала в достаточно широком диапазоне остаются одинаковыми, а время установления сигнала на выходе фильтра 7 такое же, как и время установления цепи резистор

23 10 — конденсатор 6 — индуктивность 4, переходной процесс на конденсаторе 5 отсутствует, чем достигается повышение точности и скорости преобразования, т. е. улучшение динамических свойств аналого-цифрового преобразо25 в а тел я.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содер33 жащий опорный и управляемый генераторы, выходы которых подключены ко входам логического блока, а выходы последнего соединены со входами счетчика импульсов и обратного преобразователя, выход которого подклю35 чен к первому входу управляемого генератора, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических свойств преобразователя, в него введены фильтр низких частот и дифференцирующий блок, входы которых соединены

41 с входной клеммой преобразователя, а выходы через резисторы соединены соответственно с первым и вторым входами управляемого генер атора.

482894

1 ах () Составитель Е. Семенова

Техред H. Куклина

Корректоры: Т. Фисенко и Л. Галахова

Редактор Н. Коляда

Типография, пр. Сапунова, 2

За;,аз 2552 1б Изд. М 1728 Тираж 902 Подписное

1ЯНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5