Следящий стохастический преобразователь аналог-код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/04 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных и вычислительных: устройствах.

Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя.

На чертеже представлена функциональная схема следящего стохастического преобразователя аналог-код.

Преобразователь содержит айну 1 импульсов синхронизации, генератор 2 случайных чисел, первьш цифроанало- говый преобразователь 3, первьш компаратор 4j входную шину 5, реверс- тивный счетчик 6 с выходными ми 7, второй цифроаналоговый преобразователь 8 и второй компаратор 9.

Устройство работает следующим образом.

В каждом такте под действием импульсов синхронизации генератор 2 равномерно распределенных случайных чисел вьфабатьшает на своих выходах и-разрядное случайное число, которое с помощью ЦАП 3 преобразуется в случайное напряжение, поступающее на соответствующие входы первого и второго компараторов 4 и 9. KoNmapaTop4 сравнивает это напряжение с преобразуемым сигналом, поступающим по шине 5, и формирует на своем выходе сигнал логической единицы, если случайное напряжение на выходе ЦАП 3 меньше, чем напряжение на шине 5, в противном случае формируется сигнал логического нуля. Образованная случайная -последовательность на выходе первого компаратора 4 имеет вероятность появления логической единицы Р Uji

1246369.

второго компаратора 9 образуется случайная последовательность, имеющая вероятность появления логической

и„

Эта последовательность

единкщы Р(,

Ул

и„„

, где Van опорное напряжение, одинаковое для первого и второго ЦАП 3 и 8. Эта последовательность поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика.

О I

Так как для преобразователя напряжений Uu и и используется одно и то же случайное напряжение с выхода первого ЦАП 3, возможны следующие 15 сочетания сигналов на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 6: 0-0; 1-1; 1-0, если

/:1л- Ум. . р,,пи . nupi- tT тт если -. иче - оп оп°п о .

30 видно, что в первых двух случаях со держимое реверсивного счетчика 6 остается неизменным, третья и четвертая комбинации приводят к его увеличению или уменьшению (соответственно)

на единицу. Поэтому при и or

исходит нарастание содержимого реверл . и, Uftv сивного счетчика 6,а при - его

on an

30 уменьшение ДО момента,когда - - станет

Н

и„,

равным п- и по достижении .этого . ,

мента содержимое счетчика 6 более не изменится. При этом на выходной

35 шине 7 присутствует код, соответствующий напряжению на шине 5 преобразуемого сигнала. Если последний изменяет свое значение на некоторую величину iUgj, содержимое реверсив40 ного счетчика 6, а значит, и код на выходных шинах 7 будет следовать за величиной преобразуемого сигнала до

поступает на суммирунлций вход реверсивного счетчика 6,

Выходной код реверсивного счетчики 6 поступает на выходные шины 7 преобразователя и, кроме того, на входы второго ЦАП 8, напряжение с выхода которого сравнивается вторым компаратором 9, с указанным случайным напряжением. При этом на выходе второго компаратора 9 формируется сигнал логической единицы, если случайное напряжение меньше напряжения Ц на выходе второго ЦАП 8, соответ-т ствующего выходному кодуО Х... 1-2

бстч

реверсивного счетчика 6, в противном случае формируется сигнал логического нуля. Таким образом, на йыходе

единкщы Р(,

Ул

и„„

, где Van опорное напряжение, одинаковое для первого и второго ЦАП 3 и 8. Эта последовательность поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика.

I

Так как для преобразователя напряжений Uu и и используется одно и то же случайное напряжение с выхода первого ЦАП 3, возможны следующие 5 сочетания сигналов на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 6: 0-0; 1-1; 1-0, если

/:1л- Ум. . р,,пи . nupi- tT тт если -. иче - оп оп°п о .

0 видно, что в первых двух случаях со держимое реверсивного счетчика 6 остается неизменным, третья и четвертая комбинации приводят к его увеличению или уменьшению (соответственно)

на единицу. Поэтому при и or

исходит нарастание содержимого реверл . и, Uftv сивного счетчика 6,а при - его

on an

0 уменьшение ДО момента,когда - - станет

Н

и„,

равным п- и по достижении .этого . ,

мента содержимое счетчика 6 более не изменится. При этом на выходной

5 шине 7 присутствует код, соответствующий напряжению на шине 5 преобразуемого сигнала. Если последний изменяет свое значение на некоторую величину iUgj, содержимое реверсив0 ного счетчика 6, а значит, и код на выходных шинах 7 будет следовать за величиной преобразуемого сигнала до

и,

тех пор, пока .- ohопять не станет

Исходя из этого при поUe, равным f;

,

грешнойти преобразователя 2 в

предлагаемом преобразователе достаточно иметь и -разрядный реверсив- ный счетчик 6 (а не 2и-разрядный, . как в известном). Время преобразования в предлагаемом преобразователе будет определяться величиной Т

(а не Т Z fhl t, как в

и 1 2 h Г

известном), где t- период синхрони- зирукяцих импульсов, что в 2 раз меньше,, чем в известном.

3 12463694

Формула изобретенияходом первого компаратора, отличающийся тем, что, с целью

Следящий стохастический преобра- повьппения быстродействия, в него зователь аналйг-код, содержащий по-введены последовательно соединенные следовательно соединенные генератор5 второй цифроаналоговый преобразова- случайных чисел, первый цифроанало-ргель и второй, компаратор, второй вход говый преобразователь, первый ком-которого соединен с выходом первого паратор, второй вход которого явля-цифроаналогового преобразователя, а ется входной шим ой, а вход генерато-выход - с вычитающим входом ревер- ра случайных чисел - шиной синхро- О сивного счетчика, выходы котонизации, реверсивный счетчик, входырого подключены к входам вто- которого являются выходными шинами,рого цифро-аналогового преобра- а суммирующий вход соединен с вы-зователя.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных и вычислительных .устройствах. Изобретение позволяет повысить быстродействие преобразователя. В предлагаемом преобразователе имеются два параллельных канала преобразования информации. Первый канал образован последовательно соединенньми генератором 2 случайных чисел, первы Г цифроанало- говым преобразователем 3 и первым компаратором 4 и является аналого- стохастическим преобразователем. Второй канал преобразования, содержащий второй цифро-аналоговый преобразователь 8 и второй компаратор 9, жестко связан с первым каналом преобразования детерминированной связью; при.достижении равенства напряжений f- ( точностью до, единицы младшего разряда) оба канала начинают формировать одинаковые последовательности, что равносильно уменьшению дисперсии результата преобразования до нуля, т.е. преобразователь по выходу становится детектированным. В этом случае не требуется дополнительных h разрядов реверсивного счетчика, которые были необходимы для компенсации высокой, свойственной стохастическим преобразователем, погрешности преобразования. 1 ил. (Л IsD «« Од СО Од