Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления Российский патент 2019 года по МПК H03M1/36 H03K5/26 

H03B 1/00

H03B 4/00

Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и предназначено для аналого-цифрового преобразования входного сигнала.

Известны способы аналого-цифрового преобразования: способ последовательного приближения, способ поразрядного уравновешивания, способ дельта-сигма АЦП, способ одновременного считывания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ одновременного считывания [1].

Технический результат – повышение быстродействия аналого-цифрового преобразования при существенном увеличении разрядности АЦП.

Технический результат достигается тем, что способ аналого-цифрового преобразования, согласно изобретения, он заключается в двухтактном аналого-цифровом преобразовании входного сигнала, при этом на первом такте происходит преобразование входного сигнала в 2-х битный сигнал, по которому выбирается соответствующий АЦП с разрядностью n для второго такта преобразования; при этом все АЦП должны быть построены на основе метода одновременного считывания; суммарная разрядность АЦП составит N=4n+2, при этом время преобразования будет равно 2 тактовым интервалам;

Устройство аналого-цифрового преобразователя, согласно изобретения, состоит из одного АЦП, имеющего разрядность 2 бита, дешифратора и 4 параллельных АЦП с разрядностью n; на первом такте первый АЦП определяет интервал амплитуд входного сигнала, а дешифратор – последовательность включения остальных 4-х АЦП на втором такте преобразования в зависимости от амплитуды входного сигнала.

На чертеже представлен двухтактный параллельный АЦП.

Двухтактный АЦП работает следующим образом:

На входы всех АЦП поступает аналоговый сигнал. На первом такте в 2-х битном первом АЦП происходит аналого-цифровое преобразование, выходной код которого поступает на дешифратор, выходы которого подключены к управляющим входам второго, третьего, четвертого и пятого АЦП. Если управляющий код дешифратора К=11, то на втором такте аналого-цифрового преобразования подключается второй АЦП, на выходах которого формируется старшая часть выходного слова АЦП. Если управляющий код дешифратора К=10, то на втором такте аналого-цифрового преобразования подключается третий АЦП, на выходах которого формируется следующая часть выходного слова АЦП. Если управляющий код дешифратора К=01, то на втором такте аналого-цифрового преобразования подключается четвертый АЦП, на выходах которого формируется следующая часть выходного слова АЦП. Если управляющий код дешифратора К=00, то на втором такте аналого-цифрового преобразования подключается пятый АЦП, на выходах которого формируется младшая часть выходного слова АЦП.

Если разрядность второго, третьего, четвертого и пятого АЦП будет равна n, то общая разрядность двухтактного АЦП будет составлять

N=4n + 2.

Таким образом, предложенный способ и устройство аналого-цифрового преобразования будет существенно выше, при этом время преобразования будет только в 2 раза больше по сравнению с параллельным АЦП одновременного считывания.

1. Рябов И.В., Петухов И.В. Измерительная техника и информационно-измерительные системы. Йошкар-Ола, ПГТУ, 2013.

Изобретение относится к области электронно-вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении быстродействия аналого-цифрового преобразования при существенном увеличении разрядности АЦП. Технический результат достигается за счет двухтактного аналого-цифрового преобразования входного сигнала, при этом на первом такте происходит преобразование входного сигнала в 2-х битный сигнал, по которому выбирается соответствующий АЦП с разрядностью n для второго такта преобразования, при этом все АЦП должны быть построены на основе метода одновременного считывания, суммарная разрядность АЦП составит N=4n+2, при этом время преобразования будет равно 2 тактовым интервалам, АЦП, имеющего разрядность 2 бита, дешифратора и 4 параллельных АЦП с разрядностью n, на первом такте первый АЦП определяет интервал амплитуд входного сигнала, а дешифратор – последовательность включения остальных 4-х АЦП на втором такте преобразования в зависимости от амплитуды входного сигнала. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ аналого-цифрового преобразования, отличающийся тем, что он заключается в двухтактном аналого-цифровом преобразовании входного сигнала, при этом на первом такте происходит преобразование входного сигнала в 2-х битный сигнал, по которому выбирается соответствующий АЦП с разрядностью n для второго такта преобразования; при этом все АЦП должны быть построены на основе метода одновременного считывания; суммарная разрядность АЦП составит N=4n+2, при этом время преобразования будет равно 2 тактовым интервалам.

2. Устройство аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что состоит из одного АЦП, имеющего разрядность 2 бита, дешифратора и 4 параллельных АЦП с разрядностью n; на первом такте первый АЦП определяет интервал амплитуд входного сигнала, а дешифратор – последовательность включения остальных 4-х АЦП на втором такте преобразования в зависимости от амплитуды входного сигнала.