Аналого-цифровой преобразователь
Патент 824431
Авторы
Классы МПК
Аналого-цифровой преобразователь
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< и824433
Союз Советски к
Социалистических
Респубинк
I (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 16.07.79 (21) 2794918/18-21
\ с присоединением заявки № г (23)Приоритет (5l )M. Кл.
Н 03 К 13/17
Ввудврвтввавй квмвтвт .
СССР ао делам кзввретвник к втерытв11
Опубликовано 23.04.81. Бюллетень ¹15
Дата опубликования описания 25 „04.81 (53) УДК 68! . 325 (088.8) Ч
i
-„„ъ, (72) Автор .. мзобретенмн
В. 3. Балтрашевич
I
L !
Ленинградский ордена Ленина электротекнический.: институт им. В. И. Ульянова (Ленина) {71) Заявитель (54 ) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Предлагаемое устройство относится. к аналого-цИфровым преобразователям
1АЦП)и может быть использовано в связи, вычислительной и измерительной технике, а также в автоматизированных системах управления технологическими процессами и системах автоматизации научных исследований.
Известен поразрядный АЦП, содержащий схему сравнения, цифро-аналого10 вый преобразователь, источник опорного сигнала, генератор импульсов, триггер со схемой H и блок, реали-. зувщйй поразрядный метод 1БРП1фсодержащий регистр и группу схем И.
1%
Недостатками данного АЦП является низкая. вероятность правильного ответа, обусловленная тем, что. общее число испытаний распределяется равномерно между всеми перебираемыии образцовыми уровнями независимо от взаимного расположения текущего об,раэцруого уровня и входного сигнала; и низкое быстродействие, обусловленное частыми переключениями образцовых уровней.
Цель изобретения — повышение вероятности правильного ответа и уменьшение времени получения результата.
Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом источника входного сигнала, а второй выход соедийен с выходом цифроаналогового преобразователя, аналого вый вход которого соединен с выходом источника опорного сигнала, а цифро" вые входы - с соответствующими информационными выходаии блока реализации поразрядного метода, выход "КоЮ нец работы которого соединен с нулевьвч входом триггера, нулевой выход которого соединен с шиной "Готовность", . а единичный вход триггера соединен с,шиной "Запуск", единичный выход триг-. гера соединен с первым входои первог элемента И, второй вход которого
824431 соединен с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И соеди нен со входом опроса блока сравнения, дополнительно введены блок пороговых элементов, два дополнительных источника опорного сигнала, счетчик, реверсивный счетчик, три логических элемента, линия задержки, второй элемент И, причем первый вход блока пороговых элементов соединен с выходом первого элемента И, со счетным входом счетчика, со входом опроса блока сравнения.и со входом линии задержки; второй вход — с выходом источника входного сигнала; третий и четвертый входы - с первыми выходами соответственно первого и второго дополнительных источников опорного сигнала; пятый вкод — с выходом цифро-аналогового преобразователя, со вторыми выходами первого и второго дополнительных источников опорного сигнала и со вторым входом блока сравнения; шестой вход блока пороговых элементов соединен с выходом блока сравнения и со входом первого логического элемента, выходы которого соединены со входами установки режима реверсивного счетчика, выходы блока пороговых элементов соединены со счетными входами соответствующих разрядов реверсивного счетчика, первый вход блока реализации поразрядного метода соединен с выходом второго . логического элемента, а второй вход блока реализации поразрядного метода соединен со входами начальной установки счетчика и реверсивного счетчика и с выходом второго элемента И, первый вход. которого соединен с выходом третьего логического элемента, а второй вход — с выходом линии задержки, выход разряда переполнения реверсивного счетчика соединен с первыми входами второго и третьего логических элементов, выход старшего разряда реверсивного счетчика соединен со вторым входом второго логического элемента, выход указателя нулевого состояния реверсивного счетчика соединен со вторым входом третьего логического элемента;.. выход разряда переполнения счетчика соединен с третьими входами второго и третьего логического элементов, На чертеже представдена функциоиальная схема аналого-цифрового пре. образователя.
Предлагаемый аналого-цифровой преобразователь (фиг. 1) содержит схему 1 сравнения, первый вход которой соединен с выходом источника 2 входного сигнала, а второй вход — с выходом цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 3, аналоговый вход которого соединен с выходом источника 4 опорного сигнала, а цифровые входы ЦАП соединены с соответствую щими информационными выходами блока реализации поразрядного метода (БРПИ)
5; выход "Конец работы" BPIIM 5 сосдинен с нулевым входом триггера 6, нулевой выход которого соединен с шиной Готовность", единичный вход триггера 6 соединен с шиной "Запуск", а единичный выход триггера 6 соединен с первым входом первого элемента И 7, второй вход которого соединен с выходом генератора 8 импульсов, выход первого элемента И 7 соединен со входом опроса схемы 1 сравнения, с первым входом блока пороговых элементов (БПЭ) 9, со счетным входом счетчика 10 и со входом линии 11 задержки; второй вход БПЭ 9 соединен с выходом источника 2 входного сигнала третий и четвертый входы
БПЭ 9 соединены с первыми выходами соответственно первого 12 и второго 13 дополнительных источников опорного сигнала; пятый вход БПЭ 9 соединен с выходом ЦАП 3 и со вторыми выходами первого 12 и второго 13
35 дополнительных источников опорного сигнала; шестой вход БПЭ 9 соединен с выходом блока 1 сравнения и со входом первого логического элемента(ЛЭ)
14, выходы которого соединены со вхо40 дами установки режима реверсивного счетчика 15 выходы БПЭ 9 соединены со счетными входами соответствующих . разрядов реверсивного счетчика 15; первый вход БРПИ 5 соединен с выходом второго ЛЭ 16, а второй вход
БРПМ 5 соединен со входами начальной установки счетчика 10 и реверсив ного счетчика 15 и с выходом второго элемента И 17, первый вход которого соединен с выходом третьего ЛЭ 18, а второй вход — с выходом линии II задержки; выход разряда 19 переполнения реверсивного счетчика 15 соединен с первыми входами второго 16 и третьего 18 логических элементов; выход старшего разряда 20 реверсивного счетчика 15 соединен со вторым входом второго ЛЭ 16; выход 2) ука824431
20 ателя нулевого состояния реверсивного счетчика !5 соединен со вторым входом третьего ЛЭ 18; выход 22 разряда переполнения счетчика 10 соединен с третьими входами второго 16 и третьего 18 ЛЭ.
АЦП работает следующим образом.
В начале работы в счетчике 10 устанавливается код 0...0, в реверсивном счетчике 15 — код 010....5, т. е. 10 устанавливается "1" в старший разряд, а все остальные разряды, в том числеи разряд переполнения,,сбрасываются в"0 ","; в БРПМ 5 устанавливается код
10...0. С приходом сигнала "Запуск" 15 триггер 6 устанавливается в "1", и первый импульс от генератора 8 импульсов проходит через элемент И 7 н опрашивает схему 11 сравнения и
: БПЭ 9. Сигнал с блока 1 сравнения устанавливает режим работы реверсивного счетчика 15(если значение входного сигнала меньше образцового уров4я, то устанавливается режим сложения а БПЭ 9 подает сигнал на счет- 25 ный вход соответствующего разряда реверсивного счетчика 15. Чем больше разница текущего значения сигнала и образцового уровня, снимаемого с ЦАП-3, тем на более старший разряд реверсивного счетчика 15 подается сигнал с БПЭ 9. Процесс изменения содержимого реверсивного счетчика 15 продолжается либо до переполнения счет" чика 10 т. е. до истечения максимального времени, отведенного на испытания при одном образцовом уровне, либо до переполнения или обнуления реверсивного счетчика 15. При этом появляется сигнал 1 = оVOVO на
40 выходе третьего ЛЭ 18, гдеП вЂ” сигнал переполнения 19 реверсивного счетчика 15;
0 — признак нулевого содержимого реверсивного счетчика 15 — .сигнал переполнения 22 счетО чика 10.
Задержанный на линии 11 задержки . сигнал от генератора 8 импульсов проходит через второй элемент И 17 на
БРПН 5, в .результате чего устанав-. ливается проверочная единица в более младший разряд кодового эквивалента, и в зависимости от наличия сигнала иа выходе второго ЛЭ 16 гасится или нет текущий разряд кодового эквивалента, т. е. реализуется очередной такт классического поразрядного метода. Кроме этого,, сигнал с выхода второго элемента И 17 устанавливает начальные состояния на реверсивном счетчике 15 (010.... О) . и счетчике
10 (0....О) . И начинается новый цикл определения следующего разряда кодового эквивалента. После определения значения последнего разряда кодового эквивалента РПМ 5 выдает сигнал "Конец работы", который гасит триггер 6, тем самым формируетсй сигнал "Готовность" .
Использование последовательного анализа при сравнении с каждым образцовым уровнем позволяет повысить вероятность правильного ответа в saвисимости от вида и величины помехи при сокращении времени получения результата.
Формула изобретения
Аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом источника вхспного сигнала, а второй вход соединен с выходом цифро-аналогового. преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом источника опорного сигнала, а цифровые входы с соответствующими информационными выходами блока реализации поразрядного метода, .выход "Конец работы" которого соединен с нулевым входом триггера, нулевой выход которого соединен с шиной Готовность", единичный вход триггера соединен с шиной "Запуск", а единичный выход триггера соединен с .первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом
=енератора импульсов, выход первого элемента И соединен со входом опроса блока сравнения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения вероятности правильного ответа и уменьшения времени получения результата, в него введены блок пороговых элементов, два дополнительных источника опорного сигнала, счетчик, реверсивный счетчик, т,>и логических элемента, линия задержки, второй элемент И, причем первый вход блока пороговых элементов соединен с выходом первого элемента И, со счетным вхо- . дом счетчика, со входом опроса блока сравнения и со входом линии.задерл ки, второй вход соединен с выхо-дом источника входного сигнала, улус к Гомойюсть
ВНИИПИ Заказ 2148/82 Тираж 988 Подписное
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
2 третий и четвертый входы соединены с первымн выходами соответственно первого и второго дополнительных источников опорного сигнала, пятый вход блока пороговых элементов соединен с выходом цицеро-аналогового преобразователя, со вторыми выходами первого и второго дополнительных источников опорного сигнала и со вторым входом блока сравнения, шестой вход блока пороговых элементов соединен с выходом блока сравнения и со входом первого логического элемента, выходы которого соединены со входами установки режима реверсивного счетчика, выходы блока пороговых элементов соединены со счетными входами соответствующих разрядов реверсивного счетчика, первый вход блока реализации поразрядного метода соединен с выходом второго логического элемента, а второй вход блока реализации поразрядного метода соединен со
82443! 8 входами начальной установки счетчика и реверсивного счетчика и с выодом второго элемента И, первый вход которого соединен с. выходом третьего логического элемента, а второй вход — с выходом линии задержки, выход разряда переполнения реверсивного счетчика соединен с первыми входами второго и третьего логических элементов, выход р старшего разряда реверсивного.счетчика соединен со вторым входом второго логического элемента„ выход указателя г нулевого состояния реверсивного счетчика соединен со вторым входом третьего логического элемента, выход разряда переполнения счетчика соединен с третьимн входами второго н третьего логических элементов;
Источники информации, 2О принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 451,190, кл. H 03 К !3/!7, !972 (прототип) .