Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1987 года по МПК H03M1/52 

и второй 4 интеграторы со сбросом, инвертор 5, детектор 6 перехо да через ноль, демодулятор 7, тактовый

генератор 8, программный счетчик 9, первый элемент И 10, счетчик 11, введены третий 12 и четвертый 13 ключи, дешифратор 14, второй элемент И 15 о Введение новых элементов позволяет вести непосредственную обра ботку

входных (синусных и косинусных) нап-- ряжений без предварительного преобразования их в постоянное напряжение о

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к преобразователям угловой информации в цифровой КОД, и может быть использовано в автоматических радиокомпасах, радиопеленгаторах и других установках

Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет непосредственного преобразования переменных напряжений путем интегрирования определенной части периода переменного напряжения с вращающегося транс форматор а непосредственно на интеграторах преобразователя.

На фигс.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 временная диаграмма работы преобразователя.

Преобразователь содержит первый 1 и второй 2 ключи, первый 3 и второй 4 интеграторы со сбросом, инвертор 5, детектор 6 перехода через ноль, демодулятор 7, тактовый генер тор 8, программный счетчик 9, первый элемент И 10, счетчик 11, третий 12 и четвертый 13 ключи, дешифратор 14, второй элемент И 15 о

На фигр2 обозначены сигнал 16 сброса, сигнал 17 разрешения режима заряд,а интеграторов, сигнал 18 разрешения преобразования и обнуления, сигнал 19 управления детектором перехода через ноль, сигнал 20 с выхода демодулятора, сигнал 21 разреше- 1ШЯ заряда интеграторов, напряжение 22 на синусном входе АЦП, напряжени

Такое преобразование происходит путем интегрирования определенной части периода переменного напряжения с датчика угла непосредственно на интегра- торах аналого-цифрового преобразоват.е- ля.При этом исключение синхронных демодуляторов и фильтров низкой частоты обеспечивает не только повышение точности, но и, как следствие, повышение быстродействия и надеж- ности преобразователя в целом. 2 ил.

5

23 на косинусном входе АЦП, напряжение 24 на выходе первого интегратора со сбросом, напряжение 25 на выходе второго интегратора со сбро- сом, импульсы 26, поступающие на вход счетчика

Преобразователь работает следующим образом

В начальный момент времени t

0 (фиг,2) программный счетчик 9 и дешифратор 14 формируют сигнал 16 сброса, который поступает на входы сброса первого 3 и второго 4 интеграторов со сбросом Интегратор со сбросом представляет собой операционный усилитель с емкостной обратной связью. В качестве ключа используется интегральная микросхема, открытое состояние которой соответствует

подаче логического О на вход управления, В режиме сброса на выходах интеграторов со сбросом устанавливается нулевое напряжение, а ключи 1, 2, 12 и 13 находятся в разомкнутом состоянии

После окончания режима сброса в момент Времени t начинается режим установки начальных условий. При этом со схемы дешифратора 14 на пер- вый вход второго элемента И 15 подается сигнал 17 разрешения режима заряда интеграторов, а на его второй вход - сигнал 20 с выхода демодулятора 7. На выходе второго элемента

5 И 15 образуется сигнал 21 разрешения заряда интеграторов, при этом ключи 1 и 2 замыкаются и пропускают на ин5

теграторы 3 и 4 со сбросом определенную часть периода переменного, напряжения. Во время режима установки начальных условий ключи 12 и 13 находятся в разомкнутом состоянии,

В момент окончания режима установки начальных условий t на интеграторах 3 и 4 со сбросом образуются постоянные напряжения, пропорциональные соответственно - sin(f и cos cf где (f - угол поворота вращающегося трансформатора.

В момент времени t начинается режим преобразования. При этом ключи 1 и 2 находятся в разомкнутом состоянии, а ключи 12 и 13 - в замкнутом и образуют генератор преобразования, состоящий из двух интеграторов 3 и 4 со сбросом и инвертора 5, в котором колебания начинаются от.наложенных начальных условий. На выходе первого интегратора со сбросом образуется сиргусный сигнал 24, а на выходе

Формула изобретения.

Аналого-цифровой преобразователь, g содержащий первый и второй ключи, вы ходы которых подключены к информационным входам первого и второго интеграторов со сбросом, выход второго интегратора со сбросом подключен к

10 первому входу детектора перехода че- рез ноль и к входу инвертора, выход детектора перехода через ноль соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу

15 тактового генератора и к входу

программного счетчика, выход первого элемента И подключен к первому входу счетчика, выход которого является выходом преобразователя, демо20 дулятор, вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности преобразования, в него введены третий и четвторого интегратора со сбросом - коси-25 вертый ключи, дешифратор и второй

нусный сигнал 25. Косинусный сигнал поступает на детектор 6 перехода через ноль, который срабатывает, когда косинусный сигнал проходит через ноль с отрицательным наклоном (t). Это происходит во второй или третий полупериод колебаний генератора Прохождение нуля во время первого полупериода не учитывается в целях предотвращения ошибки преобразования при малых углах.

С выхода детектора 6 перехода через ноль на первый элемент И 10 поступает сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов на счетчик 11, длительность которого пропорциональна измеряемому углу. При этом число импульсов, накопленное в счетчике I1, соответствует измеряемому углу.

Для правильной работы преобразователя необходимо, чтобы дпительность сигнала разрешения.режима заряда интеграторов бьша кратна целому числу

элемент И, первый вход которого подключен к выходу демодулятора, а второй вход соединен с первым выходом дешифратора и вторым входом счет30 чика, второй выход дешифратора соединен с управляющими входами первого и второго интеграторов со сбросом, выход первого интегратора со сбросом подключен к первому, входу третьего

35 ключа, выход которого соединен с информационным входом второго интегратора со сбросом, выход инвертора соединен с первым -входом четвертого ключа, выход которого соединен с ин40 формационным входом первого интегрй- тора со сбросом, вторые входы третьего и четвертого ключей подключены к третье выходу дешифратора, выход второго элемента И подключен к пер45 вым входам первого и второго ключей вторые входы которых являются входами синусного и косинусного сигналов соответственно, выходь программного

счетчика подключены к входам дешиф- периодов напряжения возбуждения, при- 50 ратора, четвертай выход которого сое- чем небольшие отклонения час готыдинен с вторым входом детектора пе-(

напряжения возбуждения (±10%) не ока- рехода через ноль, третий вход.ко- зывают влияния на точность преобразо- торого подключен к выходу тактово- ванияого генератора

Формула изобретения.

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый и второй ключи, выходы которых подключены к информационным входам первого и второго интеграторов со сбросом, выход второго интегратора со сбросом подключен к

первому входу детектора перехода че- . рез ноль и к входу инвертора, выход детектора перехода через ноль соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу

тактового генератора и к входу

программного счетчика, выход первого элемента И подключен к первому входу счетчика, выход которого явля-. ется выходом преобразователя, демодулятор, вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности преобразования, в него введены третий и четвертый ключи, дешифратор и второй

элемент И, первый вход которого подключен к выходу демодулятора, а второй вход соединен с первым выходом дешифратора и вторым входом счет30 чика, второй выход дешифратора соединен с управляющими входами первого и второго интеграторов со сбросом выход первого интегратора со сбросом подключен к первому, входу третьего

35 ключа, выход которого соединен с информационным входом второго интегратора со сбросом, выход инвертора соединен с первым -входом четвертого ключа, выход которого соединен с ин40 формационным входом первого интегрй- тора со сбросом, вторые входы третьего и четвертого ключей подключены к третье выходу дешифратора, выход второго элемента И подключен к пер45 вым входам первого и второго ключей вторые входы которых являются входами синусного и косинусного сигналов соответственно, выходь программного

LO t/

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к преобразователям угловой информации в цифровой код, и может быть использовано я различных автоматических устройствах, а также в автоматических радиоустройствах. Цель изобретения -.повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый 1 и второй 2 ключи, первый 3 со а 4 Вымд ФигТ

Составитель М Сидорова Редактор П,Гереши Техред М.Дидык

Заказ 6303/56Тираж 900Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г Ужгород, уЛоПроектная,4

Корректор и.Муска