Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii834S92,(6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено l0,08.79 (21) 2807865/ Ж-2 l с присоединением заявки М.З (51)М. Кл.

НОЗК 1302

Гасударственный квинтет

СССР (53) УДК 681.

-325(088.8) (23) Приоритет г

Опубликовано30.05.83 . Бюллетень М 20 вв делан неебретеннй н вткрытнй

Дата опубликования описания .03.06.8 1! „

Я. Ш. Лившиц, А. А. Рафалович, В. Б. ОкУнФ и А. И. Волков

1 и (72) Авторы изобретения

Г.

„ »;,"," кЕ : г ". и .3« „, „;51 1„

l )1 " .,, . 4

Е ;. ..д ;1i.- ».

h (71) Заявитель (54) АНАЛОГО ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к информапйон= но-измерительной технике и может найти применение в цифровых измерительных и контролируюших устройствах.

Известен аналого-цифровой преобразователь (AILII) со ступенчатым пилообраз5 ным напряжением, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом счетчика, выходами сое диненного со входом регистра памяти, входы которого соединены также со входами БАП, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника измеряемого напряжения, а выход компаратора соединен со входом блока формирования импульсов эаписиф выхОд хО торого соединен с разрешакнцим входом регистра памяти, выходы которого явля .ю m АБП Я.

Однако указанный преобразователь не позволяет получить достаточно высокого быстродействия в связи с т.оявлением динамической погрешности перехода счетчика из состояния переполнения в состояние нули, вызванной наличием в схеме

БАП фильтра нижних частот, необходимого для широтно-импульсного преобразования

Кроме того, точность измерения снижается за счет погрешности гистерезиса и порога срабатывания компаратора, аддитивно присутствукнпей в результате измерения в

Бель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в аналогоцифровой преобразователь, содержаший генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, выход которого соединен с информационными входами регистра памяти и с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первйм входом компаратора, второй вход которого соединен с шиной входного сигнала, xone соединен со входом блока формирования импульсов записи, первый выход которого соединен

3 83489 с разрешающим входом регистра памяти,введены первый и второй ключи, триггер направления счета, сумматор и регистр сдвига, разрешающий вход и выход сдвига которого соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока формирования импульсов записи, а информационные входы через сумматор соединены с выходами регистра памяти, при этом выход генератора такто- 10 вых импульсов соединен с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера направления счета, а выходы соеди- 15 иены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчи ка, выходы переполнения и заема которо.го соединены соответственно с Q- и5/ входами триггера направления счета.

На чертеже представлена структурная

CX8M8 AUH

Преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, ключи 2 и 3, ревер25 сивный счетчик 4, Р9-триггер 6 направления счета, цифроаналоговый преобразователь 6, компаратор 7, блок 8 формирования импульсов записи, регистр 9 памяти, сумматор l0, регистр 1l сдвига, 30 шину 12 входного сигнала.

Работа преобразователя осуществляется следующим образом.

Выходы регистра сдвига являются выходами АБП.

Тактовые импульсы поступают с выхода генератора 1 тактовых импульсов на первые входы ключей 2 и 3. Если открыт ключ 2, то ключ 3 закрыт и тактовые импульсы поступают на вход сложения реверсивного счетчика 4, и код на вы-.М, ходных шинах счетчика возрастает, поступая на входные шины цифроаналогового преобразователя, где преобразуется в компенсирующее напряжение, поступающее 45 на второй вход компаратора 7, на первый вход которого поступает измеряемое напряжение. Когда код на выходе реверсивного .счетчика возрастает настолько, \ что компенсирующее напряжение становит-. ся равным измеряемому, с выхода компаратора 7 поступает управляющий сигнал на вход блока 8 формирования импульсов записи с выхода которого поступает импульс на вход разрешения записи регистра 9 памяти. При этом на входные шины регистра 9 памяти поступает код. с выхода реверсивного счетчика 4, соответствующий значению измеряемого напряже2 ф ния, который записывается в регистр 9 памяти и поступает на вход накапливанм щего за два такта сумматора 10 со сбросом. El,альнейшее возрастание кода реверсивного счетчика 4 приводит к его переполнению. При этом с выхода переполнения реверсивного счетчика 4 поступает сигнал на Р - вход триггера G.

Сигнал с инвертирующего выхода триггера открывает ключ 3, а ключ 2 запирает ся сигналом с неинвертирующего выходе триггера.

Тактовые импульсы начинают поступать на вход вычитания реверсивного счетчика 4, уменьшая компенсирующее напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 6. В момент равенства измеряемого и компенсирующего напряжений соответствующее значение кода записывается в регистр 9 памяти и поступает на вход сумматора 1.0. Результаты двух последовательных измерений суммируются в сумматоре 10.

Сигнал со второго выхода блока 8 формирования импульсов записи поступает на разрешающий вход регистра 3.1 сдвига и сигнал с выхода сумматора 10 поступает на вход регистра 11 сдвига.

После этого сигнал с третьего выхода блока 8 формирования импульсов записи поступает на вход регистра 1l сдвига, и записанный в нем код сдвигается на один разряд, т.е. делится пополам. На выходных шинах регистра 11 сдвига получается результат, соответствующий значению измеряемого напряжения компаратора. Когда код реверсивного счетчика 4 уменьшается до нуля, с его первого выхода поступает сигнал на Й - вход триггера 5. Сигнал с неинвертирующего выхода триггера открывает ключ 2,, а ключ 3 запирается сигналом с инвертирующего выхода триггера.

После этого процесс аэмерения повторяется. Введение в предлагаемое устройство триггера и ключей позволяет в каждый момент времени получить изменение компенсирующего напряжения не более, чем на величину младшего разряда цифроаналогового преобразователя.

Использование предлагаемого устройства счета импульсов совместно с накапливатощим за два такта сумматором со сбросом и регистром сдвига позволяет устранить погрешность гистерез,иса и порога срабатывайия компаратора.

5 834892 Ф

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я - импульсов записи, а информационные входы через = сумматор соединены с выхоАналого-шаровой преобразователь, дами регистра памяти, при этом выход содержащий генератор тактовых импуль- генератора тактовых импульсов соединен сов, реверсивный счетчик, выход которо- g .с первыми входами первого и второго го соединен с информационными входами ключей, вторые входы которых соединерегистра памяти и с входами пифроана- ны соответственно с прямым и инверсным логового преобразователя, выход которо- выходами триггера направления счета, а го соединен с первым входом компарато- выходы соединены соответственно с сумра,второй вход которого соединен с шиной М мируюшим и вычитакщим входами ревервходного сигнала, а выход соединенсовходом сивного счетчика, выходы переполнения блока формированияимпульсовзапнси,первый и заема которого соединены соответст выход которого соединен с разрешающим венно с Й --и 3 — входами триггера навходом регистра памяти, о т л и ч а ю- правления счета. ш и и с я тем, что, с пенью повьпцення И . точности измеРениЯ, в нзго введены пеР- Исто, цр,и инфо,мании вый и второй ключи, триггер направления принятые во внимание при экспертизе счета, сумматор и регистр сдвига, раз- 1. Балакай В. Г. и др. Интегральные решающий вход .и выход. сдвига которого схемы, аналого-цифровых и цифроаналосоединены соответственно со .вторым и 20 говых преобразователей. М. "Энергия „ третьим выходами блока формирования 1078, с. 4849 (прототип). !

ВНИИПИ Заказ 4117/85 Тираж 988 Подписное

Фипиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4