Следящий аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1986 года по МПК H03M1/48 

Изобретение относится к следящим аналого-цифровым преобразователям . и может быть использовано в измерительной технике, а также в автоматизированных системах управления технологическими процессами и системах автоматизации научных исследований,

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и разрешающей способности.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Следящий аналого-цифровой преобразователь содержит фотогальваномет- рический усилитель 1, цифроаналого- вый преобразователь 2, реверсивный счетчик 3, интегратор 4, двухполу- периодный вьшрямитель 5, источник 6 опорного напряжения, второй компаратор 7, первый компаратор 8, инвертор 9. Фотогальванометрический преобразователь выполнен на базе Ф117/1.

Следящий аналого-цифровой преобразователь работает следующим обра- зом.

Сигнал с входа устройства поступает на вход дифференциального фото- гальванометрического усилителя 1, на второй вход которого поступает сигнал с цифроаналогового преобразователя ЦАП 2, Разность этих сигналов усиливается и поступает на

.вход интегратора 4, в котором начинается процесс интегрирования, скорость которого зависит от величины сигнала на входе интегратора 4, т,е отклонения входного сигнала от сигнала ЦАП 2, При достижении напряжением на выходе интегратора 4 порога срабатывания компаратора 7, на выходе последнего появляется импульс напряжения , который переводит интегратор в нулевое состояние. Далее процесс интегрирования повторяется. Таким образом, интегратор 4, двухполупери- одньй выпрямитель 5, компаратор 7 и источник 6 опорного напряжения образуют преобразователь напряжения - частота следования импульсов, в котором двухполупериодньш выпрямитель 5 предназначен для обеспечения работоспособности преобразователя при двухполярном входном сигнале. Импульсы с компаратора 7 поступают на счетный вход реверсивного счетчика Зин зависимости от положения компаратора 8, определяемого полярностью сигнала на выходе интегратора

12806922 ,

4, счетчик 3 работает с режиме сложения или вычитания.

Пусть входной сигнал больше сигнала ЦДЛ, тогда на входе интеграто- 5 ра 4 присутствует положительное напряжение. Начинается процесс интег

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рирования, в результате которого на выходе компаратора 7 появляются импульсы, а на выходе компаратора 8 нулевой уровень, так как сигнал с интегратора 4 положителен, что приводит к появлению нулевого уровня на входе инвертора 9 и единичного потенциала на его выходе и соответственно на входе сложения реверсивного счетчика, что разрешает прохождение импульсов с компаратора 7 на вход суммирования реверсивного счетчика 3, Таким образом, каждый импульс с компаратора 7 вызывает увеличение числа в счетчике на единицу, что приводит к увеличению сигнала на выходе ЦАП 2 и соответственно вызывает уменьшение разницы между сигналами на входах фотоусилителя, следовательно, к Уменьшению сигнала на его выходе и на входе интегратора 4, Процесс повторяется до тех пор, пока сигнал с ЦАП 2 не совпадает с входным.сигналом. Так как скорость интегрирования будет зависеть от величины приложенного на вход интегратора 4 сигнала, то частота импульсов на выходе компаратора 7 будет уменьшаться при уменьшении сигнала на входе интегратора 4,

Таким образом, при совпадении сигнала ЦАП 2 с входным сигналом на интеграторе 4 напряжение отсутствует и, следовательно, отсутствуют импулб- сы на выходе компаратора 7, Система находится в устойчивом состоянии, при котором код, записанный в реверсивном счетчике, соответствует приложенному на вход АЦП сигналу.

При уменьшении входного сигнала сигнал ЦАП 2 оказывается больше входного, в результате чего на выходе дифференциального фотоусилителя 1 появляется отрицательное напряжение и начинается процесс интегрирования. На выходе компаратора 7 появдяются импульсы, а на выходе компаратора 8 за счет отрицатель ного выходного напряжения появляется единичный уровень, что вызывает прохождение импульсов на вход вычитания реверсивного счетчика. Таким образом осуществляется следящее преобразование входного сигнала.

Формула изобретения

Следящий аналого-цифровой преобразователь, содержащий последовательно соединенные цифроаналоговьй преобразователь и реверсивный счетчик, первый вход которого через инвертор, а второй вход непосредственно соединены с выходом первого компаратора, первый вход которого является общей шиной, второй компаратор, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и разрешающей способности в устройство

введены дифференциальный фотогальва- нометрический усилитель, интегратор, источник опорного напряжения, двух- полупериодный выпрямитель выход которого соединен с первым входом второ - го компаратора, второй вход соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с третьим входом счетчика и первым входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом дифференциального фотогапьвано- метрического усилителя, первый вход которого является входной шиной, второй вход соединен с выходом цифроана- логов зго преобразователя, выход интегратора соединен с входом двухполу- периодного выпрямителя и вторым вхо- дом первого компаратора.

Изобретение относится к следящим аналого-цифровым преобразователям и может быть использовано в измерительной технике, а также в автоматизированных системах управления технологическими процессами и системах автоматизации научных исследований. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость и разрешающую способность устройства за счет введения в устройство, содержащее циф- роаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик, первый и второй компараторы и инвертор, фотогальвано- метрического усилителя, интегратора, двухполупериодного усилителя, источника опорного напряжения. I ил. с S СП с ю 00 а: со го

0

Редактор А. Ревин

Составитель И. Романова .Техред В.Кадар Корректор А. Тяско

Заказ 7133/58Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113Q35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4