Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1988 года по МПК H03M1/48 

(2) 3822441/24-24 (22) 12.2,84 (46) 30.12.88. Бюл. № 48 (72) В.Р. Радченко

(53)681.325(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 432676, кл. Н 03 К 13/17, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 661783, кл. Н 03 К 13/17, 1978.

(54)(57) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий нуль-орган, первый вход которого является шиной входного сигнала, второй вход соединен с выходом, цифроаналогового преобразователя, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика и с первыми входами группы-элементов И, первый, второй и третий входы реверсивного счетчика соответственно соединены с первым, вторым и третим выходами блока сравнения, первые и вторые входы которого объединены и соединены С выходами регистра кода достоверности, а третьи и четвертые входы соединены с выходами первого и второго счетчиков импульсов соответственно, первые входы которых соединены с выходами первого . и второго элементов И соответственно, первые входы которых объединены

с первым входом формирователя контрольного интервала времени и подключены к выходу генератора импульсов, .а четвертый вход реверсивного, счетчика является шиной установки начального состояния, элемент задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены цифровой компаратор, третий счетчик импульсов, третий элемент И и элемент ИЛИ, первый, второй и трет тий выходы нуль-органа соединены с вторыми входами первого, второго и первым входом третьего элементов И соответственно, второй вход последнего из которых соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первым входом третьего счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом цифрового компаратора, второй вход которого соединен с выходом регистра кода достоверности, четвертый вход реверсивного счетчика соединен с первьм входом элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с вторыми входами группы элементов И, соединен с выходом цифрового компаратора и является шиной Конец преобразования, третий вход элемента ИЛИ соединен через элемент задержки с вторым выходом блока сравнения, четвертый вход элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя контрольного интервала времени, а выход - с вторыми входами первого, второго и третьего счетчиков импульсов и вторым входом формирователя контрольного интервала времени, а выходы группы элементов И являются выходными шинами.

1C

(Л

00 СО

Изобретение относится к контрольо-измерительной технике и может быть спользовано при создании цифровых ольтметров.

Целью изобретения является павьш1е- ие быстродействия.

Иа фиг. 1 приведена функциональная схема пред.пагаемого устройства; на иг, 2 - эпюры сигналов, действующих JQ схеме.

Устройство содержит цифроаналого- ьй преобрйзователь i, нуль-орган 2, реверсивный счетчик 3, формирователь 4 контрольного интервала времени, J5 элемент 5 задержки, цифровой компаратор 6, блок 7 сравненияJ первый 8, второй 9 и третий 10 счетчики импульсов, первый И, второй 12, третий 13 и элементы И, цифровые компараторы 20 14 и 15, элемент ИЛИ 16, регистр 17 кода достоверности, элемент ИЛИ 8, группу элементов И 19, генератор 20 импульсов.

Аналого-цифровой преобразователь 25 работает следующим образом.

Контрольный интервал времени, в течение которого осуществляют процедуру повышения достоверности, равен длительности ступени изменяющегося 0 компенсационного напряжения. Получают его от формирователя 4 контрольного интервала времени путем деления частоты с выхода генератора 20 им.-,.. пульсов. Коэффициент деления этой . частоты формирователем 4 определяет число переопросов сигналов управления за время существования одной ступени компенсационного напряжения. Код достоверности, хранимый в регистре дд 17:, не может превьшать числа, определяющего указанный коэффициент деления, В то же время целесообразно, чтобы этот код был по величине по крайней мере на единицу больше поло- 5 вины числа, определяющего контрольный интервал времени.

Пороги срабатывания нуль-органа 2 выбирают таким образом, чтобы зона нечувствительности между ними была симметрична и равна удвоенному весу младшего разряда преобразователя (фиг.2л). Если компенсационное напряжение меньше преобразуемого сигнала на величину веса младшего разряда, на выходе нуль-органа 2 существует управляющий сигнал Прибавить. Когда преобразуемый сигнал отличается от компенсационного напряжения на

35

50

55

5 0

5

0 д 5

5

0

5

величину, не превьпиающую веса младшего разряда, на выходе нуль-органа 2 возникает управляющий сигнал Норма, Управляющий сигнал Убавить существует на выходе нуль-органа 2, если компенсационное напряжение вьше преобразуемого сигнала на величину, превьплающую вес младшего разряда.

В рабочее состояние преобразователь переводят подачей синхронизирующего сигнала Начальный сброс, кото- рьш устанавливает з исходное состояние реверсивный счетчик 3, а пройдя через элемент 18 ИЛИ, сбрасывает счетчики 8-10 и формирователь 4 контрольного интервала времени.

Так как содержимое реверсивного счетчика 3 равно О, то компенса-,, « ционное напряжение на выходе цифро- аналогового преобразователя 1, информационный вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика 3, также равно нулю. С выхода цифроана- логового преобразователя 1 компенсационное напряжение подают на первый вход нуль-органа 2, на втором входе которого действует преобразуемое напряжение,содержащее случайную составляющую.

В результате сравнения компенсационного и преобразуемого напряжений на выходах нуль-органа 2 возникает один из управляющих сигналов Убавить, Прибавить или Норма. Присутствие на входе преобразователя случайной составляющей может привести к формированию ложного управляющего сигнала, например к исчезновению сигнала Норма и к появлению взамен него сигналов Прибавить или Убавить. Возможно появление ложного сигнала Норма взамен истиных - Прибавить и Убавить. Управляющие сигналы Прибавить, Убавить и Норма поступают на вход элементов И 11-13, открывая последние для прохождения импульсов от генератора 20 на вход счетчиков 8-10. В счетчиках 8-10 фиксируют суммарное время существования того или иного управляющего сигнала в течение контрольного интервала времени, формируемого формирователем 4.

Текущее значение кода, фиксируемого в счетчиках 8-10, действует на первых входах цифровых компараторов 14, 15 и 6 соответственно, на вторые входы которых подан код, хранимый .

31448386

в регистре 17, определяюсщй требуемый уровень достоверности преобразования. Как только текущее значение . кода на выходе одного из счетчиков 8-10 превышает значение кода, хранимого в регистре 17, на выходе соот-с.- ветствующего компаратора 14, S 5 или 6 формируется управляющий сигнал Прибавить, Убавить или Норма повышенной достоверности.

10

Сигналы Прибавить и Убавить поступают на входы элемента HJlIi 16 и одновременно на соответствующие управляющие входы реверсивного счетчика 3, содержимое которого изменяется- на 1, когда на его сигнальный вход поступает сигнал с выхода элемента ИЛИ 6. 0

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 16 подается также через элемент 5 задержки и элемент ИЛИ 18 на сбросовь е входы счетчиков 8-10 и формирователя 4, чем автоматически обеспечивается прекращение повьшшния достоверности, когда требования к достоверности сигналов Прибавить и Убавить выполняются до истечения контрольного интервала времени от формирователя 4.

Аналогично сокращается время повышения достоверности и в отношении

управляющего сигнала Норма, так как этот сигнал повышенной достоверности также поступает на вход элемента РШИ 18. Одновременно управляющий сигнал Норма подают с выхода цифрово.го компаратора 6 на шину.

t| f II I gf-f-f q f 0 0 .,

i|i|ifHHiiihiii;i| iiii;i;iili;i; ;i||:;;iii;I H;I .,

l f uSaei/fnt Y J.IImm

I

L

iTiiniil

I HI 4 I i|

ypffoafnu I /

1ш f I J

ТТЛ , cpa6om&iBffHti/i

e

F-jA.-t

ypffoafnu I /

1ш f I J

ТТЛ , cpa6om&iBffHti/i

-jA.-t