Аналого-цифровой частотный преобразователь Советский патент 1987 года по МПК H03M1/60 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к преобразователям напряжения в цифровой код с промежуточным преобразованием в частоту импульсов.

Цель изобретения - повышение точности.

На, фиг.1 представлена блок-схема АЦП; на фиг. 2 - блок-схема блока управления; на фиг.З - временная диаграмма работы АЦП,

АЦП содержит (фиг.1) входную шину 1 и шину 2 нулевого напряжения, шину 3 начала преобразования и шину 4 синхронизации, гаину 5 готовности результата преобразования и выходную пину, преобразователь 7 напряжения в частоту импульсов (ПНЧ), имеющий cyммиpyюп ий вход для втекающего тока ц вьп1-итаю1ч й вход для сигналов от- рицатр.льного напряжения, соответствующие им величины квантов преобраи.

зования 1д -1т - и, ил - Nтакже максимальную выходную частоту:

F ,

цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, имеющий п двоичных разрядов () и дополнительный младший раз2U,

ряд с величиной i. ---;

выходной

2NR

сигнал в виде втекающего тока, максимальная величина которого равна:

1„ - 2W. - -IB- .

ИСТОЧНИК 9 тока смеп;ения, у которого выходной сигнал втекающего тока имеет величину I с Ni, формируемую при наличии сигнала в первом или втором управляющих входах, первый переключатель 10, у которого на первом и втором выходах имеются первый и второй резисторы каждый с величиной R, подключенные к второму входу при отсутствии сигналов на управляющих

входах, а при наличии сигнала на пер- 50 или совпадении сигналов на пятом и

вом или втором управляющих входах соответственно второй или первый резисторы подключаются к первому входу, второй переключатель 11, вход которого подключен к первому, выходу при наличии сигнала на управляющем входе и к второму выходу при отсутствии этого сигнала, преобразователь 12 кодов, имеющий знаковый и п значащих

разрядов, каждый из которых имеет входы для прямого и инверсного кода и выходы преобразованного кода, выход дополнительного младшего разряда и два входа, при отсутствии сигналов на которых на всех выходах формируются О коды, при наличии сигнала на первом входе на всех выходах значаЩих разрядов, включая дополнительный, формируется 1 код и О код на выходе знакового разряда, а при наличии сигнала на втором входе и 1 сигнала на входе знакового разряда и на выходы значап; Их разрядов передается их входной код без изменения и О коды в дополнительном и знаковом разрядах, при О коде на входе знакового разряда на выходах значашдх

разрядов формируется инверсный код 1 коды в дополнительном и знаковом разрядах, первый, второй, третий реверсивные счетчики 13-15, каждый из которых имеет п значащих разрядов

и знаковый разряд, счетный вход, вход записи кода во все разряды, вход установки О кода во всех разрядах и вход управления режимом вычитания, третий реверсивный счетчик имеет также вход для установки в 1 знакового разряда, счетчик 16, имеющий (п+1) разряд, счетный вход и вход установки О кода, первый одновибратор 17, имеющий семь входов

и два выхода, на первом из которых сигнал формируется при совпадении сигналов на четвертом и втором входах или при совпадении сигналов на первом и третьем входах, а сигнал на

втором выходе формируется при совпадении сигналов на пятом и шестом входах или при наличии сигнала н-а седьмом входе, второй дешифратор 18, имеющий пять входов и два выхода,

на первом из которых сигнал формируется при совпадении сигналов на втором и четвертом входах, и сигнал на втором выходе формируется при наличии сигнала на третьем входе

первом входах, формирователь импульсов 19 из отрицательных перепадов входного л-огического сигнала, задат- чик кода 20, имеющий п выходных раз- рядов, в которых зафиксирована, например проводными перемычками величина, соответствующая результату преобразования Х„, получаемому при работе установленного в АЦП образца

в точке его рабочего диапазона с нулевой или наименьшей дифференциальной нелинейностью, первый, вто

рой и третий элементы И 21-23, первый, второй и третий элементы ИЛИ 24- 26, блок 27 управления.

Блок 27 управления содержит(фиг.2 счетчик 28 на четыре двоичных разряда со счетным входом и входом установки О кода,. дешифратор 29, имеющий входы для четырех двоичных разрядов, генератор 30 импульсов с частотой f, импульсы которой формируютс на выходе при наличии сигнала на пер вом или втором входах, делитель 31 частоты f, имеющий счетный вход вход установки О кода и выход, на котором появляется импульс после поступления 2N входных импульсов, т.е. через Т 2N 1/f, формирователь 32 импульсов из переменного напряжения при его прохождении через нулевой уровень, формирователь 33 импульсов из отрицательных перепадов логического сигнала, первый и второй элементы И 34, 35, первьш, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ 36-39.

На временной диаграмме (фиг.З)

обозначены: 40 - сигнал пуска в рабо- 30 щему входу ПНЧ 7 и на вход источника ту АЦП, 41 - импульсы синхронизации 9, включая его выходной втекающий с выхода формирователя 32, 42 - выходные импульсы делителя 31, 43 - сигналы на выходе элемента 37, 44-49- сигналы на третьем, седьмом, девятом, 35 восьмом, десятом и четвертом выходах блока управления, 50 - сигналы на девятом входе дешифратора 29, 51 - сигнал на выходе элемента 21, 52 - сигнал окончания преобразования на 40 десятом выходе дешифратора 29.

АЦП работает следующим образом.

Преобразование начинается по сигналу пуска АЦП в работу, поступающего на шину 3. Этот сигнал устанавливает 45 в исходное состояние (О) коды в реверсивных счетчиках 13-15, и счетчиках 16, 28 и делителе 31. По заднему фгюнту этого сигнала код Ха, установленный .в задатчике кода 20, за- 50

писывается в реверсивные счетчики 13. j и 15. По этому сигналу, проходящему R через элемент ИЛИ 36, устанавливается код 1 в счетчике 28, по которому

ток - Ij., который на втором выходе переключателя с сопротивлением подклю ченным к нулевому напряжению, .обра-: зует напряжение Ug Tj - R. Это напряжение поступает на вычитающий вход ПНЧ 7 и обеспечивает правильную работу последнего как для положитель- ных, так и отрицательных входных сигналов, так как величина Ug устанавливается большей максимального отрицательного входного сигнала. В течение Т, сигналы на первом и втором входах преобразователя 12 отсутствуют и на его всех выходах имеют место О коды, а на выходе ЦАП 8 отсутствует выходной сигнал. Поэтому ПНЧ 7 осуществляет преобразование токового сигнала

дешифратор 29 формирует на первом выходе сигнал 43. Проходя через элемент ИЛИ 37 этот сигнал разрешает работу элемента И 34, на второй вход котЪрого поступают импульсы 41 синСигнал 44 подается на второй вход 55 дешифратора 17 и на элемент ИЛИ 39, где образуется сигнал 49, поступаю- щкй на -второй вход дешифратора 18. Этот сигнал разрешает прохождение . импульсов от ПНЧ 7 на счетные входы

-

13599114

хронизации от формирователя 32, имеющего входной сигнал в виде переменного напряжения сети питания и являющегося основным источником по0

15

Импульсы 41 имеют период повторения Т, равдый полупериоду помехи. Первый из этих импульсов проходит через элементы И 34 и ИЛИ 36 и устанавливает код 2 в счетчике 28. Соответствующий ему сигнал 44 на седьмом выходе дешифратора 29 является сигналом управления работой АЦП на первом Ti . Длительность этого сигнала формируется с помощью импульсов частоты f генератора 30, включаемого сигналом 44, прошедшим через элемент ИЛИ 39, и делителя 31, подсчитывающего 2N входных импульсов до переполнения и вырабатывающего выходной импульс 42, т.е. Т, Т 2N 1/f. Частота генератора 30 выбирается такой, чтобы Т не превышал нечетное 5 число Т„ (на фиг.З показан пример Т„). Сигнал 44 поступает через элемент ИЛИ 26 на второй управляющий вход переключателя 10, подключая входной сигнал с шины. 1 к суммирую0

щему входу ПНЧ 7 и на вход источник 9, включая его выходной втекающий

ток - Ij., который на втором выходе переключателя с сопротивлением подкл ченным к нулевому напряжению, .обра-: зует напряжение Ug Tj - R. Это напряжение поступает на вычитающий вход ПНЧ 7 и обеспечивает правильную работу последнего как для положитель- ных, так и отрицательных входных сигналов, так как величина Ug устанавливается большей максимального отрицательного входного сигнала. В течение Т, сигналы на первом и втором входах преобразователя 12 отсутствуют и на его всех выходах имеют место О коды, а на выходе ЦАП 8 отсутствует выходной сигнал. Поэтому ПНЧ 7 осуществляет преобразование токового сигнала

j R

Сигнал 44 подается на второй вход 55 дешифратора 17 и на элемент ИЛИ 39, где образуется сигнал 49, поступаю- щкй на -второй вход дешифратора 18. Этот сигнал разрешает прохождение . импульсов от ПНЧ 7 на счетные входы

51

реверсипных счетчиков 13, 14, а также с первого их них на вход реверсивного счетчика 15. При этом во всех этих счетчиках происходит подсчет импульсов, так как на их входах управления режимов вычитания сигналы отсутствуют. За время Т, ПНЧ 7 будет сформировано X , импульсов

X, (I, . -y -l-Uii)k , ,T.

Число Х является первым промежуточным результатом преобразования входного сигнала, который содержит составляющие погрешностей от нестабильности К, Т,1р, (F) и помехи

UnК окончанию Т, число Х будет

записано в реверсивном счетчике 14, а в реверсивных.счетчиках 13, 15 будет получен код Хр Х„+ X, окончания Т( по импульсу 42, проходящему через элемент ИЛИ 36 и устанавливающему код 3 в счетчике 28. Соответствующий этому коду сигнал с выхода дешифратора, как и при начале работы АЦП, обеспечивает синхронизацию начала второго Т такта от импульса 41 со сдвигом на нечетное число полупериодов помехи Т. Этот импульс устанавливает в счетчике 28 код 4, а соответствующий ему выходной сигнал 45 с восьмого выхода дешифратора 29 пройдет через элементы ИЛИ 39 и включает в работу генератор 30, импульсы которого пересчитываются делителем 31, формируя длительность Tj Т. По сигналу 45 включается источник 9, а в переключателе 10 резис тор, соединенный его вторым выходом, подключается к входному напряжению, обеспечивая этим подачу последнего на вычитающий вход ПНЧ 7, суммирую- щий вход которого подключен через другой резистор к нулевому напряжению. На одни из этих входов ПНЧ 7 через переключатель 11 поступает выходной ток ПАП 8.

На вход ПАП 8 поступает прямой или и.нверсный код значащих разрядов преобразователя 12, который включен в работу по второму входу сигналом 45, прошедшим через элемент ИЛИ 25. Значет1е этого кода равно

(X.

- 2N) (Xq -I- X, -2N),

fl

599116

так как старший разряд Хр преобразователем 12 используется в качестве знакового и по нему формируется сигнал управления переключателем 11, который подключает выходной ток ЦАП 8 к суммирующему или вычитающему входам ПНЧ 7, соответственно, при наличии О или 1 кода знакового разряда в Хр,- .

10 Выходной ток ПАП (X,j f X, -2N)iд вычитается при (Хл + X,) 2N и суммируется при (Хп+ Х,) 2N с входным сигналом ПНЧ 7. Поэтому ПНЧ 7 в осуществляет преобразование токово15 го сигнала:

У1-УпR

+ (X. + X, -2М)1д а

20

30

Если бы погрешности в X, от элементов АЦП отсутствовали, то величина преоб- разуемого тока была точно равна

Ха1д, т.е. преобразование этого сиг- нала происходило независимо от вели-ц чины и в выбранной точке диапазона работы ПНЧ 7, имеющей нулевую дифференциальную нелинейность. Но Xi, содержит погрешности и ПНЧ 7 работает вблизи этой точки, где величины дифференциальной нелинейности незначительны.

Сигнал 45 управления работой в Т поступает также на элемент И 22, разрешая прохождение импульсов от ПНЧ 7 на вход счетчика 16, и через

35 элементы ИЛИ 25 на третий вход дешифратора 18, где включает реверсив- ном счетчике 14 режим вычитания импульсов от ПНЧ 7, прохождение которых разрешено сигналом 49.

40

В течение Т Т с выхода ПНЧ 7 поступит на входы счетчиков 16 и 14 число импульсов:

X.

45 ;

. и, - Un , 1с - i +

4(Xg+ X, -2N)i,k + Т.

Число Xj будет записано в счетчик 16, а в реверсивном счетчике 14 50 сформируется код

X ,2 - X , Х.

В Х, составляющая погрешности от Ij. и Up отсутствует, так как результаты X I и Х получены при интегрировании входного сигнала за одинаковое время и .со сдригом на нечетное число полупериодов помехи. Но Х,2Со7

держит погрешности от нелинейности ПНЧ 7 и нестабильности параметров А1ДТ. Поэтому по окончании Т выполняется третий Tj такт работы А1Щ, в котором последние из этих погрешностей в X,, устраняются.

Начало работы в Т осуществляется по сигналу 42, которьй записывает код 5 в счетчике 28. Дешифратор по этому коду формирует сигнал 46 управления работой АЦП, который поступает на вход преобразователя 12, формируя в нем максимальное значение кода, а по этому коду ЦАП 8 выдает максимальный ток 1. На управляющих входах переключателя 10 сигналы отсутствуют, поэто;чу его резисторы подключены к нулевому напряжению и

ток I на вычитаюрдем входе ПНЧ 7 об- 20 реверсивном счетчике 13 будет полуразует напряжение-I R. В результате ПНЧ 7 в T-J преобразует входной сигнал .

Сигнал 46 проходит через элемент ИЛИ 38 и поступает на первые входы дешифраторов 18 и 17, в первом из них формируется сигнал управления вычитанием для реверсивного счетчик 14 при О коде в знакомом разряде этого с четчика; а во втором он разрешает прохождение импульсного генератора 30 на реверсивном счетчике 13, для которого дешифратор 17 по сигналу 46, поступающему на шестой вход, формирует сигнал управления вычитанием в случае наличия 1 кода в знаковом разряде реверсивного счетчика 14,

Сигнал 49, сформированный из сигнала 46, разрешает прохождение чере деишфратор 18 импульсов с выхода ПНЧ 7 на реверсивный счетчик 14, в котором код Х,2 ими будет компенсироваться до нзшя. В момент появления О кода сигнал 51 с выхода элемента И 21 разрешит вместе с сигналом 46, прошедшим через элемент ИЛИ 38, прохождение импульса с выхода формирователя 33 через элементы И 35 и ИЛИ 36 на вход счетчика 28, где он установит код 6. Сигнал 50 с выхода дешифратора 29, соответствующий этому кдду, разрешает продолжение работы генератора 30 и делителя 31, ко- торый jiepes время Т после начала Тд вьщает очередной импульс 42 окончания третьего такта работы АЦП.

В течение Тз с. выхода-ПНЧ 7 в ре- вереивньй счетчик 14 поступит число

1359911. 3

импульсов( )Tj, .котор.ое

равно. Изэтого условия определяется

время Tj,3d. которое, в реверсивный

счетчик 13 поступит число импульсов

f от генератора 30. Откуда величина X,, равна:

,

X 2N(-JJ +1)-(Х +

и ал

X, К

Ъ 3

Знак X

+ (5, -S,)N -5,

управляет режимом работы

11

13 в случае 0 (величина Х определяется разэти импульсы

вычитаются из кода Хр, , а в случае

Х, (величина Х, X , - X ), они

суммируются с X р. Поэтому за Т в

реверсивным счетчиком

Х,2

ностью Х, Xj- X,)

чен второй промежуточный результат:

25

Р.

X,, . Х, 2N( -Ы ). X,,

+ , )«.

N

Величина Хр имеет две составляющие, первая из которых представляет собой

30 удвоенную величину точного результа,- та преобразования входного сигнала в смещенном коде, а вторая - погрешность, определяемая только нелинейность ПНЧ 7. Для уменьшения этой пог25 решности в А1Щ выполняется дополнительный такт преобразования, в котором используется полученный промежуточный результат Х,, сформированный за Т в реверсивном счетчике 15.

40 По ок ончанию Т из отрицательного перепада сигнал 45 формирователь 19 вырабатывает импульс, который через элемент ИЛИ 24 устанавливает О код в реверсивном счетчике 15 и отрица45 тельным перепадом записывает 1 в его знаковый разряд, тем самым установив в нем код 2N.

За TJ в реверсивный счетчик 15, как и в реверсивньй счетчик 13, посgg тупит Xj импульсов. в отличие от

счетчика 13 в счетчике 15 будет включен противоположный режим (суммирование при Х,0 и вычитание при X, (так как элемент И 23 по сигнаgg лу 46, поступающему на первый вход, на выходе формирует сигнал вычитания при О коде знакового разряда реверсивного счетчика 14, подаваемого на его второй вход. Поэтому за Т, в реверсивном счетчике 15 величина ,2N будет увеличена или уменьшена на Х, .е. получена в смещенном коде. Преобразование этого кода преобразователем 12 и ЦАП 8 будет обеспечивать увеличение целеобразуемого сигнала ПНЧ 7 на величину при 1 коде знакового разряда на входе преобразователя 12, что соответствует Х, Х или его уменьшение на Х.,1дпри О коде в этом разряде (при ), Работа в Тд начинается также, как

13Д9911 °

так как длительность Т руется аналогично Т, и

Т. и формиТ,

За Т в реверсивном счетчике 14 g будет сформирован код X,, Х.- Х ,

Величина X

2 if

как и X

г

полученная

10

в Т не содержит погрешностей от 1 и Uf. Для исключения в Х погрешностей от нестабильности параметров элементов А1Щ выполняется еще один Т такт его работы, аналогично Т, но с управляющим сигналом 48, сооти в Т по сигналу 41 формирователя 32t После окончания Т сигнал 42 усветствующим коду 9 в счетчике 28.

Сигнал 48, как и сигнал 46, управляет 15 преобразователем 12 и реверсивными танавливает в счетчике 28 код 7, по которому дешифратором 29 формируется очередной сигнал 43 до появления сиг- |нала 41, устанавливающего в счетчике ,128 код 8. Соответствующий коду 8 сиг- 20 это будет затрачено время нал 47 с выхода дешифратора 29 управсчетчиками 14, 13. Число Х в реверсивном счетчике 14 компенсируется до нуля импульсами ПНЧ 7, преобразующего выходной сигнал Im ДАЙ 8, и на

Т - -2 Тг - f-,

ляет работой А1Щ. При этом, проходя через элемент ИЛИ 26, сигнал 47 управляет источником 8 и переключателе 10 аналогично сигналу 44 в Т,, а проходя через элемент ИЛИ 25, он управляет преобразователем 12 и дешифратором 18 аналогично сигналу 45 в T.J. Поэтому входной сигнал подключается к суммирующему входу ПНЧ 7, а выходной сигнал ПДП 8, равный Х:5,1д, как было показано выше, в зависимое- ти от знакового разряда реверсивного счетчика 15 подключается к суммирующему или к вычитающему входам ПНЧ 7j который будет преобразовывать сигнал

Ь.

+ Un

- Х,.

R

Так как величина Х, представляет собой, если не учитывать погрешности, разность (X, - (X Хд) , то преобразуемьй сигнал будет соответствовать значению и независимо от величины U входного сигнала ПНЧ7 будет работать вблизи точки рабочего диапазона, имеющей наименьшую дифференциальную нелинейность, как и в Т,.

Так как при выполнении Т, сигнал 46 отрицательным перепадом записывает из счетчика 16 в реверсивный счетчик 14 код Х , то из него в течение Т4 вычитаются импульсы ПНЧ 7, число которых равно:

X.

.(i..-Sji-«- -V,.

+ S,7JT,

Т. и формиТ,

За Т в реверсивном счетчике 14 будет сформирован код X,, Х.- Х ,

Величина X

2 if

как и X

г

полученная

в Т не содержит погрешностей от 1 и Uf. Для исключения в Х погрешностей от нестабильности параметров элементов А1Щ выполняется еще один Т такт его работы, аналогично Т, но с управляющим сигналом 48, соотСигнал 48, как и сигнал 46, управляет преобразователем 12 и реверсивными

это будет затрачено время

счетчиками 14, 13. Число Х в реверсивном счетчике 14 компенсируется до нуля импульсами ПНЧ 7, преобразующего выходной сигнал Im ДАЙ 8, и на

Т - -2 Тг - f-,

по истечению которого элемент И 21 сформирует второй сигнал 51, разрешающий установку кода 10 в счетчике

28. Сигнал 52, соответствующими этому коду с выхода дешифратора 29, является сигналом окончания преобразования АЦП. Число импульсов Х, поступивших от генератора 30 в реверсивный счетчик 13 за время Т., определяется из вьфажения:

Х,4 (l.k-.,F)T,

35 и оно будет равно:

и,

Д;5(Х +X,)-2N(- + 1)+Х +

X.

+ (г , )N.. Подставляя в это выражение значение

получим величину;

х,(&,

-,( 5. -S, -S,

которая зависит только от погрешностей нелинейности ПНЧ 7. В течение Т сигнал 48, проходя через дешифратор 17, включит в реверсивном счетчике 13 режим вычитания и в нем будет получен результат преобразования:

X

РЗ

Хп - X.

В X р входит удвоенная величина точного результата преобразования входного сигнала, представленная в смеНП

щепном коде, и разность погрешностей, которая, как будет показано ниже, имеет очень малую величину. Таким образом, разряды реверсивного счетчика 13, начиная с второго т шадгаего по старший, подключенные к выходной шине 6, содержат точный результат преобразования Хр в смеп(енном коде

Ч. „о с очень малой ошибкой up :

X, . N(-aj-. ,)-V

По срабнению с вторым Хр промежуточным результатом в Х- погрешности нелинейности, возникаюпдие в Т, , Т и Tj сократились и Ор зависит от разности погрешностей нелинейности работы ПНЧ , а также от погрешностей нелинейности в Т. Пос- ледняя из этих погрешностей

1 JJ Xf

- Ос --- представляет собой величи- i N

ну второй степени малости, так как Xj зависит от разности погрешностей нелинейности, по сравнению с N мало и не превышает . Величина разности погрешностей -т- ()М определяется разностью величин сигналов, преобразуемых ПНЧ в Tj и Т, которая равна:

Ni

Хз

i(S , -8,).

Это напряжение мало, так как разност погрешностей не будет превышать 2. Поэтому сигналы, преобразуемые ПНЧ в Т и Т, будут отличаться незначительно. Учитывая, что уровень этих сигналов незначительно отличается от Xoiu, т.е., ПНЧ работает вблизи точки рабочего диапазона с минимальной дифференциальной .нелинейностью, разность 5 j -5 будет представлять- собой очень малую величину. Поэтому

обшая погрешность 8,, в Х. намного

о г г

меньше о и не оказывает практическое влияние на результат преобразования. Благодаря этому можно выпол- нить АЦП, в которых погрешность значительно меньше погрешности нелиней- HOCTji используемых в них ПНЧ.

Формула изобретения

1, Аналого-цифровой частотный преобразователь, содержаш 1й первый переключатепь, первый информационный

11

12

0

5 0

5 0

5

0 5

0

5

вход которого является входной пияой, второй информационный вход объединен с аналоговым входом цифро-аналогового преобразователя и является пгиной нулевого напряжения, а выход цифро- аналогового преобразователя соединен с информационным входом второго переключателя, первый выход которого объединен с первым выходом первого переключателя и подключен к суммирую- щему входу преобразователя напряжения в частоту импульсов, вычитающий вход которого соединен с вторыми выходами первого и второго переключателей, блок управления, первый вход которого объединен с входами установки нулевого кода первого и второго реверсивных счетчиков и является шиной начала преобразования, выходы первого реверсивного счетчика являются выходной шиной, второй вход блока управления является шиной синхронизации, первый выход является парной готовности преобразования, второй выход соединен с первым управляюш м входом преобразователя кодов и первы-- ми входами первого и второго дешифраторов, вторые входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока управления, пятый выход которого подключен к третьему входу первого дешифратора, шестой выход - к первым управляющим входам первого переключателя и источ- ,ника тока смешения соответственно, второй управляющий вход которого объединен с вторым управляющим входом первого переключателя, управляющий вход второго переключателя соединен с выходом знакового разряда преобразователя кодов, цифровые выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, а второй управляюш1 й вход объединен с третьим входом второго депшфратора, четвертый вход которого объединен с четвертым входом первого дешифратора и подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту импульсов, пятые входы первого и второго дешифраторов соединены соответственно с единичным и нулевым знаковыми выходами второго реверсивного счетчика, нулевые выходы которого через первый элемент И соединены с третьим входом блока управления, первый и второй выходы дешифратора соединены соответственно о счетным входом и входом управления режимом вычитания первого реверсивного счетчи- йа, счетный вход и вход управления вьгчитак)щего второго реверсивного счетчика подключены соответственно к первому и второму выходам второго дешифратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены третий реверсивный IQ счетчик, задатчик кода, формирователь импульсов, второй и третий -элементы И, три элемента ИЛИ и счетчик, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, выходы - с входа- 15 ми соответствующих разрядов второго рев,ерсивного счетчика, а вход установки нулевого кода объединен с входом установки нулевого кода второго реверсивного счетчика, с входами записи кода первого и третьего реверсивных счетчиков, с первым входом первого элемента ИЛИ, первьш и второй входы второго элемента И соединены соответственно с выходом преобразователя напряжения в частоту импульсов и шестым выходом блока управформирователя импульсов и с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, при этом выход источника тока смещения соединен с вы- читaюшJ м входом преобразователя напряжения в частоту импульсов, второй управляющий вход - с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, девятый выход которого соединен с седьмым входом первого дешифратора .

20

ления, седьмой выход которого подключен к шестому входу первого дешифра2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок управления выполнен на счетчике, элементах ИЛИ, И, генераторе импульсов, дешифраторе, двух формирователях и делителе частоты, вход установки нулевого кода которого объединен с одноименным входом счетчика и первым входом первого элемента ИЛИ и . 25 является первым входом блока, второй вход первого элемента ШШ соединен с выходом делителя частоты, третий и четвертьй входы соединены соответственно с выходами первого и второго тора, шестой выход - к входу формиро- 30 элементов И, первый вход первого эле- вателя импульсов и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и подключен к Босьмо гу выходу блока управления, а выход второго элемента ИЛИ подключен к второму управляющему входу преоб- разователя кода, информационные вхо-; ды которого соединены с выходами третьего реверсивного счетчика соответственно, информационные входы которого соединены с соответствуюпщми информационными входаг и первого реверсивного счетчика и подключены к соответствуюпщм выходам задатчика кода, счетный вход и вход управления режимом вычитания соединены соответственно с первым выходом первого дешифратора и выходом третьего элемента И, первый вход которого объединен с входом записи второго реверсивного счетчика и соединен с седьмым выходом блока управления, второй вход - с нулевым выходом знакового разряда второго реверсивного счетчика, входы установки единичного кода в знаковом разряде и нулевого кода во всех разрядах третьего реверсивного счетчика соединены соответственно с выходом

мента И соединен с выходом первого формирователя, вход которого является вторым входом блока, а эторой вход первого элемента И подключен к выхо35 ДУ второг-о элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам дешифратора, четвертый и пятый выходы которого являются соответственно

40 седьмым и девятым выходами блока и соединены с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока и соединен с первъм входом второго эле45 мента И, второй вход которого является третьим входом блока, третий вход соединен с выходом второго формирователя, вход которого является пятьгм выходом блока и объединен с входом .

50 делителя частоты и подключен к выхо- . ДУ генератора импульсов, первый вход которого соединен с шестым выходом дешифратора, седьмой выход которого является третьим выходом блока и сое55 дивен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого является шестым выходом блока,и подключен к восьмому выходу дешифратора, девятый выход которого является восьформирователя импульсов и с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, при этом выход источника тока смещения соединен с вы- читaюшJ м входом преобразователя напряжения в частоту импульсов, второй управляющий вход - с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, девятый выход которого соединен с седьмым входом первого дешифратора .

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок управления выполнен на счетчике, элементах ИЛИ, И, генераторе импульсов, дешифраторе, двух формирователях и делителе частоты, вход установки нулевого кода которого объединен с одноименным входом счетчика и первым входом первого элемента ИЛИ и . 5 является первым входом блока, второй вход первого элемента ШШ соединен с выходом делителя частоты, третий и четвертьй входы соединены соответственно с выходами первого и второго 0 элементов И, первый вход первого эле-

мента И соединен с выходом первого формирователя, вход которого является вторым входом блока, а эторой вход первого элемента И подключен к выхо5 ДУ второг-о элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам дешифратора, четвертый и пятый выходы которого являются соответственно

0 седьмым и девятым выходами блока и соединены с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока и соединен с первъм входом второго эле5 мента И, второй вход которого является третьим входом блока, третий вход соединен с выходом второго формирователя, вход которого является пятьгм выходом блока и объединен с входом .

0 делителя частоты и подключен к выхо- . ДУ генератора импульсов, первый вход которого соединен с шестым выходом дешифратора, седьмой выход которого является третьим выходом блока и сое5 дивен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого является шестым выходом блока,и подключен к восьмому выходу дешифратора, девятый выход которого является восьмым выходом блока и подключен к третьему входу четвертого элемента ИЛИ, четверый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход является четвертым выходом блока и подключен к второму входу генератора импульсов, десятый выход дешифратора является первым выходом блока, входы соединены с соответствующими выходами счетчика, информационный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ.

3 6

(ри.2

40 JL

/1 I I I I I I I I I I I I I

42Г II I

43 П

Л

Редактор М.Товтин

фие.3

Составитель В.Махнанов

Техред И.Попович Корректор М.Максимишинец

Заказ 6164/56 Тираж 900 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и 4)ткрытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб;, д.4/5

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

Ц

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к преобразователям напряжения в цифровой код с промежуточным преобразованием напряжения в частоту импульсов, и может быть использовано в прецизионных устройствах сбора аналоговой информации систем контроля и управления технологическими процессами. Целью изобретения является повышение точности преобразователя за счет уменьшения влияния на результат преобразования погрешностей от нелинейности преобразователя напряжения в частоту импульсов. А1Щ содержит преобразователь напряжения в частоту 7 с входными переключателями 10, 11, два реверсивных счетчика 13, 14, цифроаналоговый преобразователь 8, источник смещения 9, дешифраторы 17, 18 и элемент И 21, преобразователь кодов 12, блок управления 27. Новым является введение счетчика 16, третьего реверсивного счетчик 15, за- датчика кода 20, формирователя импульсов 19 и элементов И 22, 23, ИЛИ 24-26, благодаря которым в АЦП выполняется коррекция, уменьшающая влияние на результат преобразования погрешностей от нелинейности характеристики- преобразователя напряжения в частоту импульсов, и тем самым повышается точность предлагаемого АЦП. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с S (Л со СП СО со