Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРС3(ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 750727

Ж

» (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040478 (21) 2601339/18-21 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 230780. Бюллетень М27 (51)м. к з

Н 03 К 13/17

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088. 8) Дата опубликования описания 2307.80 (72) Авторы изобретения

П. С. Клочан и В. H. Лаврентьев

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской CCP (7! } Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен аналого-цифроной преобразователь, содержащий компаратор, 5 цифроаналоговый преобразователь и цифровые блоки для упранления про- цессом аналого-цифрового преобразования (1) .

Однако устройство имеет недостаточ-$0 ную точность.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управления, выход которого соединен с входом регистра чисел, выходы которого поразрядно соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, а выход компаратора соединен с входом блока управления $2) .

Однако устройство имеет невысокую точность преобразования °

Цель изобретения — повышение точности преобразования. 25

Это достигается тем, что в аналогоцифровой преобразователь, содержащий блок управления, регистр чисел, цифроаналоговый преобразователь и компаратор, введены дополнительный 39 компаратор, устройство вычитания, источник эталонного напряжения и логический блок, причем второй выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с выходом, устройства вычитания, первый вход устройства вычитания соединен со вторым входом компаратора, второй вход устройстна вычитания соединен с выходом источника эталонного напряжения, выход компаратора соединен с первым входом логического блока, выход дополнительного компаратора соединен с нторым входом логического блока, третий вход которого соединен с управляющим выходом блока управления, и выход логического блока соединен с нходом блока управления, а цифроаналоговый < преобразователь выполнен двуматричным.

Структурная электрическая схема устройства изображена на чертеже.

Аналого-цифровой преобраэонатель содержит блок 1 управления, регистр

2 чисел, цифроаналоговый преобразователь 3, компаратор 4, компаратор

5, устройство 6 вычитания, источник

750727

55 эталонного напряжения 7 и логичес- кий блок 8.

В исходном состоянии на выходах регистра 2 установлены сигналы, соответствующие цифровому коду 00...0, на первом выходе цифроаналогового преобразователя 3 установлено напряжение 0 равное нулю, на втором выходе цифроаналогового преобразо .вателя установлено напряжение 0зм, равное максимальному напряжению диапазона преобразований 0э„мс,„с, на третьем выходе блока 1 установлен сигнал, которым заблокирован выход компаратора ", второй выход блока 1 также заблокирован.

Цикл порязрядного кодирования начинается с включения старшего разряда регистра 2, сигналом на первом выхоце блока 1. В первом такте в старший по номеру и-й разряд регистра 2 записывается "1". Под воздействием сиг-Щ нала на выходе старшего и-го разряда регистра 2 на первом выходе цифроаналогового преобразователя 3 формируется эталонное напряжение U t

Эм я и ьи, где dn — двоичная цифра,ь0 -эталонное напряжение.

Эталонное напряжение 0эм с первого выхода цифроаналогового преобра- 0 зователя 3 поступает на первый вход компаратора 4, на второй вход которого поступает напряжение 0 источника кодируемого сигнала. Компаратор 4 сравнивает напряжение U„ и

0э, и, в зависимости от результата сравнения, выдает соответствующий управляющий сигнал в блок управления 1 через логический блок 8. Если

0„ 0, то сигналом с первого выхода блока управления 1 стирается "1" в и-ом разряде регистра 2 вместо нее в п-ый разряд регистра 2 записывается "0", т. е. а„ -О. Так как О.„,=

t с 0ам макс, то 0х 72 0зм максл поэтому фор- 45 мирование последующихоэталонных напряжений на первом выходе цифроаналогового преобразователя 3 осуществляется при его отключенном старшем п-ом разряде. 50

Во втором такте "1" записывается в следующий (n-1)-й разряд регистра 2. На первом выходе цифроаналового преобразователя 3 формируется эталонное напряжение и-1

0эм 2 n-a м2

Если 0„з 0 то, аи =1, если Ux 0 то а„ 0 и т. д. Число тактов одного цйкла преобразования равно числу разрядов выходного цифрового кода. В последнем п-ом такте напряжение 0 сравнивается с эталонным напряжением.

U -(а„„2" +а„ 2 +:.. а, 2)ьО и вырабатывается окончательное значение кода

) =а 2 +а 2п 2 о

n-i

n-g + "+а,2

После окончания цикла преобразования аналого-цифровой преобразователь устанавливается в исходное состояние.

Так как формирование эталонных напряжений начиная с 2-го и по п-ый такт работы аналого-цифрового преобразователя осуществляется при отключенном старшем п-ном разряде цифроаналогового преобразователя, то погрешность преобразования находится в интервале:.

Х

О.у лцп я О мака

Если Uq -пэммо с, то кодируемое напряжение 0„ сравнивается с помощью дополнительного компаратора 5 с эталонными напряжениями U3 на втором выходе цифроаналогового преобразователя 3, которые формируются, начиная со второго такта преобразования его младшими (с (п †1)-го

) по 1-й) разрядами и по своему значению не превышают — 0э мак„ так как х в этом случае на второ й™вход ком паратора 5 поступает напряжение Ux( 20этMaKc с выхода устройства 5)

Погрешность аналого-цифрового преобразователя в этом случае находится

1 также в интервале () с — .

Ацп g о макс.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управления, выходы которого соединены с входами регистра чисел, выходы которого поразрядно соединены с входами цифроаналогового преобразователя, первый выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, введены дополнительный компаратор, устройство вычитания, источник, эталонного напряжения и логический блок, причем второй выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым Входом дополнительного компаратора, ВТорой вход которого соединен с выходом устройства вычитания, первый вход устройства вычитания соединен со вторым входом компаратора, второй вход устройства вычитания соединен с выходом источника эталонного напряжения, выход компаратора соединен с первым входом логического блока, выход дополнительного компаратора соединен с вторым входом логического. блока, третий вход которого соединен с управляющим выходом блока управления, выход .логического блока соединен с входом блока управления, а цифроаналоговый

750727

Составитель А. Титов

Редактор Л. Лашкова Техред М Петко Корректор И. Макаренко

Заказ 4б70/45 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 преобразователь выполнен двуматричным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лосев A. П. и др. Преобразование информации в аналого-цифровых преобразователях вычислительных устройствах и системах.М:"Машиностроение.

1973, с. 208-232.

2. Энциклопедия кибернетики Главная редакция Украинской Советской энциклопедии", -К., 1974, т. 2, с. 204 (прототип).