Следящий аналого-цифровой преобразователь

Следящий аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

° Союз Советсиик

Социалистических

Геслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 22.1080 (21) 2985713/18-21 с присоединением заявки No(23) ПриоритетОпубликовано 230183. Бюллетень Ко 3

tSi) A4 Kfl э

Н 03 К 13f17

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытий

)$3) УДК 681.325 (088.8 ) Дата опубликования описания 230193

A.Ï. Болтков, С.Н. Хлевной и В.N. Шмардинов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СЛЕДЯЩИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам преобразования аналоговых величин в цифровые и может быть использовано в области связи, вычислительной и измерительной технике.

Известны следующие аналого-цифроwe преобразователи, содержащие генератор тактовых импульсов, m реверсивных счетчиков общей разрядностью и, подключенных ко входу цифра-аналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу вычитающего устройства, на второй вход которого подается напряжение преобразуемой величины, выход разностного усилителя подключен к первым входам

2m+1 компараторов, на вторые входы которых подаются соответствующие эталонные напряжения, а выходы компараторов управляют работой реверсивных счетчиков (1).

Недостатком данных устройств явля ется то,что при увеличении числа ступеней значительно увеличивается аналоговая часть устройства, что снижает надежность и точность - преобразования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее устройство сравнения, выход которого подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика,и разрядов которого снабжены автономными счетными входами, которые соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, а выход реверсивного счетчика подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя, а также генератор тактовых импульсов 2)

Однако известное устройство обладает большими динамическими погрешностями, так как в процессе преобразования невозможно осуществлять коррекцию результата преобразования, воли преобразуемая величина изменяется в процессе преобразования.

Целью изобретения является уменьшение динамических погрешностей.

Для достижения поставленной цели следящий аналого-цифровой преобразователЬ, содержащий устройство сравнения, выход которого подключен к первому входу блока управления, первЫй выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика, и разрядов которого снабжены автономными счетными входами, которые,:соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, а выход реверсивно991602 го счетчика подключен ко входу циф. ро-аналогового преобразователя, а также генератор тактовых импульсов, введены дополнительный цифра-аналоговый преобразователь, дополнительный реверсивный счетчик, вычитающее уст- 5 ройство, причем генератор тактовых импульсов подключен ко второму входу блока управления, второй выход которого подключен ко входу дополнительного реверсивного счетчика, разряд- 10 ностью п>7/ 1о9 и, выход которого подключен «о входу распределителя импульсов, выходы которого соединены со входами дополнительного цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу вычитающего устройства, первый вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, второй вход с шиной напряжения преобразуемой величины.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Следяший аналого-цифровой преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 управления, .реверсивный счетчики 3 и 4, цифро аналоговые преобразователи 5 и б, распределитель импульсов 7, вычитаю-, <щее устройство 8, устройство 9 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение U у,преобразуемой величины подается на один из входов вычи-З5 тающего устроства 8„ на второй вход которого подается напря>кение U, с выхода цифро-аналогового преобразователя 5, которое пропорционально содержимому реверсивного счетчика 3, на выходе вычитающего устройства 8 образуется напряжение b Uy =Up — Vg,; которое подается на один из входов устройства 9 сравнения, .на второй вход которого подается напряжение U. с выхода цифро-аналогового преобразователя 6, которое может принимать значение равное 2Д0, 2 Ь1), 60...

2 >И/, где ЬΠ— величина шага квантования, т.е. напряжение U. равно весу того разряда реверсивного счетчика 3, на входе которого в данный момент находится управляющий импульс с распределителя 7 импульсов.

В зависимости от состояния устройства 9 сравнения, блок 2 управле- 55 ния может увеличить или уменьшить содержимое реверсивного счетчика 3 на,вес, на вход которого в данный момент времени подается импульс с распределителя импульсов 7 или оставить без изменения, а также увели-, чить или уменьшить содержимое ревер.сивного счетчика 4 на единицу.

Процесс слежения осуществляется в два этапа. 65

На первом этапе определяется самый старший разряд реверсивного счетчика 3, который необходимо корректировать, при этом сравнивается U< с модулем А0Х, если /LUAU/ 7 0>, то блок 2 управления запрещает > зменение содержимого реверсивного счетчика 3 и увеличивает содержимое реверсивного счетчика 4 с каждым тактом на единицу, до тех пор пока /Ь0 / не станет меньше U,. на этом первый этап приближения заканчивается.

На втором этапе слежения осуществляется процесс уравновешивания аналого-цифрового преобразователя, при этом, в каждом такте блок 2 управления уменьшает содержимое реверсивного счетчика 4 на единицу, и в каждом такте происходит поразрядное уравновешивзнне реверсивного счетчика 3, если dUy<0, то содержимое реверсивного счетчика 3 уменьшаетс» на величину веса разряда, если AUg)0> то содержимое реверсивного счетчика 3 увеличивается на величину веса разряда.

В последнем такте кода содержимое реверсивного счетчика 4 становится равным минимальному значению, происходит коррекция младшего разряда реверсивного счетчика 3,. и на этом процесс приближения заканчивается, и блок 2 управления дальнейшее уменьшение содержимого реверсивного счетчика 4 зап>>ещает.

Далее цикл преобразования повторяется по вь>шеописанному алгоритму. формула изобретения

Следящий аналого-цифровой преобразователь, содержащий устро.;ство сравнения, выход которого подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к входу реверсивного счетчика, и разрядов которого снабжены автономвыми счетными входами, которые соединены с соответствующими. выходами распределителя импульсов, а выход реверсивного счетчика подключен к входу цифра-аналогового преобразователя, а также генератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамических погрешностей, введены дополнительный цифро-аналоговый преобразователь, дополнительный реверсивный счетчик, вычитающее устройство, причем генератор тактовых импульсов подключен ко второму входу блока управления, второй выход которого подключен к входу дополнительного реверсивного счетчика, разрядностью m>fog>n, выход которого подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с входами дополнительного цифро-аналогового преобразова991602

Составитель B. Иахнанов

Редактор Н. Пушненкова Техред A.Ач Корректорй. Шулла.

Заказ 163/76 Тираж 934

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ПодписнОе

Филиал ППП "Патент", Г. Ужгород, ул. Проектная, 4 теля, выход которого подключен к первому входу устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу вычитающего устройства, первый вход которого соединен с выходом пифро"аналогового преобразователя, второй вход с шиной напряжения преобразуемой величины.

Источники информации, приня ые во внимание при экспертизе

1. Балакай В.Г. и др. Интегральные .схемы АЦП н ЦАП.-"Энергия", 1978, с. 50 °

2. Авторское свидетельство СССР

М 324639, кл. Н 03 К 13/17, 1972 (прототип).