Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическнх

Республик

<»i924854 (SI ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28. 1 1.79 (21) 2990768/18 2 1 с присоединением заявки ЭЙ (23 ) П р иорк ет

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 03.05 82 (5l)M. Кл.

Н 03 К 13/17 феударстиниьй квинтет

СССР

No денем нзойретеннй н втеритнй (53) УДК 681.325 (088.8) А. Б. Тихонович, Б. А. Беланков, В. Н. Борисов, H. Б. Иванов и B. М. Огарышев

1 т (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в цифровых измерительных системах для ввода информации в электронно-цифровую вычислительную машину.

Известен аналого-цифровой преобразователь (AUII), работающий по методу поразрядного уравновешивания 31)

Для этого преобразователя принципом работы является .включение разряда формирователя компенсирующего напряжения, управляемого регистром, и выключение. этого разряда со сдвигом во времени.

Основной недостаток такого устройства состоит в том, что операции выключения предыдущего разряда и включения последующего разряда регистра производятся со сдвигом во времени, который составляет неиспользуемую часть временного тактового интервала, т. е. обуславливает потерю потенциального быстродействия AIJI.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий распределитель импульсов, регистр, две группы элементов совпадения, декодируюший блок и узел сравнения, при этом первая .группа элементов совпадения подключена ко входам установки нуля, а другая группа — ко

5 .входам установки единицы разрядов регистра P2)..

Этот преобразователь обладает низкой помехоустойчивостью, так как в про о цессе поразрядного уравновешивания входного сигнала компенсирующим сигналом возможно появление. ошибочных результатов,, вследствие сброса в 0 предыдущего разряда регистра от реакции узла срав15 нения в момент включения последующего разряда.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости при сохранении быстродейс твия.

Поставленная цель достигается тем, . что аналого-цифровой преобразователь, содержащий формирователь тактовых импульсов, выход которого соединен со входом распределителя импульсов, первый

924854 4

20

so

5 о выход которого соединен с единичным входом первого и нулевого входами и-1 триггеров регистра, с второго по и -ый выходы соединены соответстветственно с первыми входами первой и второй групп элементов совпадения, а выходы элементов совпадения первой группы соединены соответственно с нулевыми входами триггеров регистра, выходы же элементов совпадения второй группы соединены соответственно с единичными входами с второго по и -ый триггеры регистра, выходы регистра соединены со входами декодируюшего блока, выход которого соединен с первым входом дифференциального узла сравнения, второй вход которого соединен со входной шиной, введены первый и второй элементы запрета, пере вый и второй элементы ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы совпадения и элемент

ИЛИ, причем прямой и инверсный выходы дифференциального узла сравнения через элементы запрета и элементы

ИЛИ-HE подключены соответственно к входам первого и второго элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходом формирователя тактовых импульсов, выход первого элемента совпадения соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, с инверсным входом первого элемента запрета, с первым из входов элемента ИЛИ и с первыми входами элементов совпадения первой группы, а выход второго элемента совпадения соединен с вторым входом пер35 вого элемента ИЛИ-НЕ, с инверсным входом второго элемента запрета и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами элементов совпадения второй группы.

Совокупность введенных элементов с укаэанными связями выполняет функции стробирования"результата сравнения сигналов в момент переднего фронта тактового импульса, запоминания этого результата на время длительности тактового импульса и формирования задержанной тактовой импульсной последовательности, синхронизируюшей включение разрядов регистра.

В предлагаемом устройстве включение последующего разряда и выключение предыдущего разряда выполняется одновременно, . т. е. сохраняется максимально эффективное использование тактового временного интервала и, следовательно, быстродействие AIJTI. Однако благодаря введению новых узлов и связей в предлагаемом устройстве исключается возможность ошибочного выключения предыдущего разряда при включениях последующего разряда регистра, т. е. достигается повышение помехоустойчивости AIIH.

На фиг. 1 приведена функциональная схема аналого-цифрового преобразователя (AIIH); на фиг. 2 - временная диаграмма обмена.

Преобразователь содержит формирователь тактовых импульсов 1, распределитель импульсов 2, регистр 3, первую группу 4 элементов совпадения, вторую группу 5 элементов совпадения, декодируюший блок 6, дифференциальный узел 7 сравнения, первый элемент 8 запрета, второй элемент 9 запрета, первый элемент ИЛИ-НЕ 10, второй элемент ИЛИ-HE

11, первый элемент 12 совпадения, второй элемент 13 совпадения и элемент

ИЛИ 14.

Временная диаграмма обмена включает тактовые импульсы 15, импульсы 16 с выхода распределителя импульсов, импульсы 17 с выхода элемента 12 совпадения, импульсы 18 с выхода элемента

13 совпадения, импульсы 19 с выхода элемента ИЛИ 14, импульсы 20 с выхода элементов совпадения первои группы 4, импульсы 21 с выхода элементов совпадения второй группы 5, импульсы

22 — выходы триггеров регистра 3, Работает устройство следующим об разом.

Преобразование аналогового сигнала

Ue1, в предлагаемом ALA в основном соответствует известному принципу порязрядного кодирования. Отличительной особенностью работы AIITI является формирование задержанной тактовой импульсной последовательности, синхронизируюшей включение последующего. разряда регистра, из логических сигналов, полученных путем стробирования и запоминания результата сравнения входного сигнала 0 и предыдущего уровня компенсирующего напряжения Ui< . В интервале времени между тактовыми импульсами 15 элементы 12 и 13 совпадения находятся в состоянии логического О, при этом запрещающие сигналы на инверсных входах элементов 8 и 9 запрета отсутствуют и выходные сигналы дифференциального узла 7 сравнения проходят через элементы 8, 9 и 10, 11 на входы элементов 12 и

l3 совпадения.

В момент поступления очередного тактового импульса на выходе одного из элементов 12 или 13 совпадения соответствующий импульс 17 или 18, который

924854

Одновременно в результате совпадения 4-го импульса 16 от распределителя импульсов с импульсами 19 задержанной тактовой последовательности от элемента ИЛИ 14 один из элементов совпадения второй группы 5 формирует импульс

21 установки 1.для следуюшего (t, + 1)-го разряда регистра 3, т. е. производится включение (4 + 1)-го разряда компенси45 руюшего напряжения. Поскольку задержанная тактовая импульсная последовательность формируется элементом ИЛИ 14 из логических сигналов, полученных путем стробирования и запоминания резуль50 тата сравнения входного сигнала Ug и предыдушего уровня компенснруюшего напряжения U, то автоматически обеспечивается минимально необходимый и достаточный для получения высокой поме55 хоустойчивости АПП интервал времени 7 С между моментом стробирования выходных сигналов дифференциального узла сравнения и моментом начала очередной операпоступает через элемент ИЛИ 14 и один из элементов совпадения второй группы 5 на вход установки 1 последуюшего разряда регистра 3, а также поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 11 или 10 и на инверсный вход элемента 8 или 9 запрета, При этом элементы 10 — 13 временно (в течение длительности тактового импуль са) выполняют функцию запоминания этого результата сравнения, который имел место в момент переднего. фронта тактового импульса.

Элементы 8 и 9 запрета предотвращают ошибочное переключение элементов 10 — 13 при возможных изменениях !5 состояния дифференциального узла 7 сравнения, вызываемых включением последуюшего уровня компенсирующего напряжения, в пределах длительности данного тактового импульса.

При условии 0 ) U „в данном тактовом интервале (что соответствует появлению сигнала 0 на прямом выходе дифференциального узла 7 сравнения и сигнала 1 на выходе первого элемента

ИЛИ-НЕ 10 вырабатывается сигнал 1 на выходе первого элемента 12 совпадения. При совпадении ic -го импульса 16 от распределителя с выходным импульсом 17 элемента 12 один из элементов совпадения первой группы 4 формирует имггульс 20 установки 0 соответствуюшего разряда регистра 3, т. е. осушествляется выключение 4-го разряда компенсируюшего напряжения, ции переключения компенсирующего напряжения.

Введение новых узлов и связей повышает помехоустойчивость AUD, и, как следствие, позволяет получить более высокое отношение сигнал/шум в канале.

При этом быстродействие AUll не только сохраняется, но даже повьпшается, так как оказалось возможным повысить тактовую частоту работы ALm в два раза при обеспечении высокой помехаустойчивос ти преобразования.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержаший формирователь тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен с едшшчным входом первого и нулевыми входами и - 1 триггеров регистра, с второго по и -ый выходы соответственно с первыми входами первой и второй групп элементов совпадения„а выходы элементов совпадения первой группы соединены соответственно с нулевыми входами триггеров регистра, выходы же элементов совпадения второй группы соединены соответственно с единичными входами с второго по и -ый триггеры регистра, выходы регистра соединены с входами декодируюшего блока, выход которого соединен с первым входом дифференциал ного узла сравнения, второй вход которого соединен с входной шиной, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при сохранении быстродействия преобразователя, введены первый и второй элементы запрета, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы совпадения и элемент ИЛИ, причем прямой и инверсный выходы дифференциального узла сравнения через элементы запрета и элементы ИЛИ-НЕ подключены соответственно к входам первого и второго элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходом формирователя тактовых импульсов, выход первого элемента совпадения соединен с вторым входом второго элемента

ИЛИ-НЕ, с инверсным входом первого элемента запрета, с первым входом элемента ИЛИ и с первыми входами элементов совпадения первой групы, а выход второго элемента совпадения соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, с инверсным входом второго элемента за7 924854 8 прета и с вторым входом элемента ИЛИ, 1. Авторское свидетельство СССР выход которого соединен с вторыми вхо- N 240343, кл. Н 03 К 13/17,21.03.69. дами элементов совпадения второй группы. 2. Каган Б. М. и др. Системы связи

УВМ с объекТами, управления в ACY ТП.

Источники информации, М„Советское радио, 1978, с. 157, принятые во внимание при экспертизе рис. 4.19.

924854

12

Составитель Л. Беляева

Редактор М. Янович Техред E Õàpèòîí÷èê Корректор А. Йзятко, Заказ 2837/74 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ 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