Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1989 года по МПК H03M1/56 

Описание патента на изобретение SU1481887A1

3

оо

00 00

Похожие патенты SU1481887A1

название год авторы номер документа
Аналого-цифровой преобразователь 1989
  • Ракаев Анатолий Петрович
  • Диденко Валерий Иванович
  • Кишко Борис Борисович
  • Капустин Владимир Михайлович
  • Быков Александр Петрович
SU1695499A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1998
  • Букреев Д.В.
  • Глинкин Е.И.
  • Мищенко С.В.
  • Ромашин А.Ю.
RU2132550C1
Аналого-цифровой преобразователь 1974
  • Райзберг Ефим Иосифович
  • Игнатов Валерий Викторович
SU1005305A1
Аналого-цифровой преобразователь 1984
  • Кийков Георгий Александрович
  • Синельников Юрий Иванович
SU1352646A1
Преобразователь напряжения в частоту 1988
  • Михеев Михаил Юрьевич
  • Михотин Владимир Дмитриевич
  • Шахов Эдуард Константинович
  • Юрманов Валерий Анатольевич
SU1522407A1
Аналого-цифровой преобразователь 1982
  • Захаров Юрий Владимирович
  • Сидоров Евгений Алексеевич
SU1056452A1
Аналого-цифровой преобразователь параметров диэлькометрического датчика 1988
  • Машошин Петр Викторович
  • Никишин Сергей Владимирович
  • Акимов Дмитрий Леонидович
SU1547063A1
Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления 1978
  • Тимофеев Владимир Иванович
SU769734A1
Цифровой интегрирующий вольтметр 1989
  • Михайлов Георгий Петрович
  • Попов Анатолий Иванович
SU1698813A1
Цифровой измеритель температуры 1988
  • Щелканов Александр Иванович
SU1583757A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 481 887 A1

Реферат патента 1989 года Аналого-цифровой преобразователь

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, а также в системах числового программного управления. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Для этого в преобразователь, содержащий компаратор 5 элемент И 6, измерительный счетчик 7, счетчик 8, нульдетектор 16, генератор 21 пилообразного напряжения, источник 15 напряжения, блок 18 коррекции, генератор 9 тактовых импульсов, введены коммутатор 1, конденсатор 2, блок 3 ключей, интегратор 4, стабилизатор 17 напряжения, гистерезисный компаратор 14, дешифратор 13, цифроаналоговый преобразователь 20, источник 11 напряжения, адресный счетчик 12, реверсивный счетчик 19, компаратор 10. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения SU 1 481 887 A1

фиг.1

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, а также в системах числового программного управления.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователяj на фиг.2 лринципиальная схема генератора пилообразного напряжения; на фиг. 3 - принципиальная схема гистерезисного компаратора; на фиг. 4 - принципиальная схема стабилизатора напряжения; на фиг. 5 - принципиальная схема блока коррекции на фиг. 6 - временные диаграммы работы преобра зователя.

Преобразователь (фиг. 1) содержит коммутатор 1, конденсатор 2, блок 3 ключей, интегратор 4, компаратор 5, элемент И 6, измерительный счетчик 7, счетчик 8, генератор 9 тактовых импульсов, компаратор 10, источник П напряжения, адресный счетчик 12, дешифратор 13, гисте- резисный компаратор 14, источник 15 напряжения, нуль-детектор 16, стабилизатор 17 напряжения, блок 18 коррекции, реверсивный, счетчик 19 цифроаналоговый преобразователь 20, генератор 21 пилообразного напряжения.

Генератор пилообразного напряжения (фиг. 2) содержит операционные усилители 22 и 23, конденсатор 24, резисторы 25-28.

Гистерезисньй компаратор (фиг. 3 содержит операционный усилитель 29, резисторы 30-33, стабилитрон 34 D-триггер 35.

Стабилизатор напряжения (фиг. 4) содержит двухсторонний стабилизатор 36, резисторы 37 и 38.

Блок коррекции(фиг. 5) содержит D-триггер 39| элементы ИННЕ 40 и 41 инвертор 42.

На временных диаграммах (фиг.6) обозначено: UA(t) - график линейно изменяющегося опорного (эталонного) напряжения U л треугольной формы и постоянной крутизны, которое формируется на прямом выходе генератора 21; tUftm положительное и отрицательное амп/штудные значения напряжения UA; Uу - неизвестное измеряемое напряжение, снимаемое с выхода интегратора 4 , U э - эталонное

14818872

пряжение, формируемое источником 11 Тц - длительность цикла измерения, которая равняется длительности периода напряжения , t0 - начало такта измерения, которое соответствует моменту формирования заднего фронта

импульса повторного включения а.

С

Т,

0

этого момента отсчитываются время i)r и время Тэ-, ай - логический сигнал повторного включения, который формируется на выходе компаратора 10. При этом задний фронт импульса ал формируется в момент t0 на нарастающем участке графика UA(t), когда U Л - ИТЭ , а - логический сигнал смены знака напряжения 11Л, который формируется на выходе нуль-детектора 1 6 . При переходе напряжения

0 ид через нуль сигнал ази меняет свое значение; а у- логический сигнал наличия информации в счетчике 7, который формируется на выходе компаратора 5. Сигнал ах изменяет свое значе5 ние в момент t равенства напряжений Ux и U A . С этого момента информация в счетчике 7 не изменяется1, t х- момент равенства напряжений Ux и 11Д, который идентифицируется по заднему

0 Фронту сигнала ах. В этот момент заv

Т - х

канчивается отсчет времени Т временный эквивалент неизвестного напряжения Ux : Тх

t v

Uon

знакопеременное стабилизированное по амплитуде опорное напряжение, формируемое на опорном выходе компаратора 1 4. Знак напряжения U0n меняется синхронно со знаком производной dUA/dtj b0fl- логический сигнал, меняющийся синхронно с напряжением U п„ . Сигнал b „„ формируется на иноч .-«.. оп формационном выходе компаратора 14-, t,,- начало цикла измерения (начало развертки линейного напряжения л которая начинается со значения ) t мс.м середина цикла измерения. Б этот момент напряжение U Л принимает свое максимальное значение +U

Ъ,.,- логический сигнал

стробирования (разрешения работы) дешифратора 1 3 и компаратора 5. Сигнал Ьстформируется на стробирующем выходе компаратора 14$ с - логический сигнал окончания отсчета эталонного времени Т}, который формируется на первом выходе счетчика 8j t ,- момент окончания отсчета эталонного времени Тэ, который идентифицируется передним фронтом сигнала с9. В этот

момент в блоке 18 проверяется вие равенства нулю напряжения

тэ эталонное время.

Тэ

сс - логический сигнал сброса интегратора 4, который формируется на третьем выходе счетчика 8} с gK- логический сигнал включения блока 3, который формируется на четвертом выходе счетчика 8. Сигнал с распределяет

длительность тора 2} d

fk такта разряда конденсасчетные импульсы, посту

пающие в течение времени Tv на вход

А

счетчика 7, формируются на выходе элемента И 6j TJa- длительность тока заряда конденсатора 2, равная длительности высокого уровня сигнала bCTj T paj- длительность такта разряда конденсатора 2, равная длительности высокого уровня сигнала с ,

Преобразователь работает следующи образом.

Измеряемые п входных , напряжений U1, U2,...,U „ поступают в многоканальный АЦП (фиг. 1) по двухпроводным линиям связи на информационные входы коммутатора 1, который имеет п пар информационных входов и одну пару выходов.

Коммутатор 1 и дешифратор 13 образуют вместе схему аналогового мультиплексора, который обеспечивает выбор только одного из п входных каналов, блокируя при этом коммутацию всех остальных (п-1) каналов. Выбор требуемой группы ключей коммутатора 1 осуществляется дешифратором 13 по коду N4 адреса 1-го канала, который циклически, с постоянным периодом, равным Т., формируется в счетчике 12 и подается на информационные входы дешифратора 13.

Принцип временного деления каналов ВДК, использованный при построении предлагаемого АЦП, позволяет поочередно коммутировать п измерительных каналов в течение цикла дискретизации каждого канала, равного Т д. При этом за каждым i-каналом закрепляется свой адрес N и соответствующий ему свой временной интервал, равный Тц, где Т ц Т3/п.

1

Счетчик 12 изменяет ние, и соответственно,

свое состоя- изменяв т

СВОЙ ВЫХОДНОЙ КОД N u С ПОСТОЯННОЙ

частотой, равной частоте f ц I /Tu поступления на счетный вход импульсного логического сигнала ас(фиг.6).

g

5

0

5 0

5

0

5

Измерение 1-го входного напряжения U. начинается с его коммутации в начале (i-l)-ro цикла измерения на входы конденсатора 2. Длительность такта Т заряда конденсатора 2 определяется логическим сигналом Ъст (фиг. 6), который подается на стро- бирующий (разрешающий) вход дешифратора 2 .

Логический сигнал Ьстблокирует или разрешает подачу сигналов управления на управляющие входы коммутатора 1 . Благодаря этому, коммутатор 1 может находиться в двух состояниях: в выключенном, когда закрыты все группы ключей, и в включенном состоянии, когда открыта i-я группа ключей и измеряемое напряжение подается на обкладки конденсатора 2. Включенному состоянию коммутатора 1 соответствует высокий уровень сигнала Ьст, а выключенному - низкий.

Конденсатор 2, осуществляя гальваническое разделение входных цепей от выходных, обеспечивает значительное подавление синфазных помех.

Для получения высокого быстродействия АЦП требуется выбирать кон- денсатрр 2 небольшой емкости. Однако, непосредственное измерение напряжения на конденсаторе малой емкости не обеспечивает высокой точности АЦП, так как из-за конечного значения входного сопротивления измерительной цепи будет происходить разряд конденсатора 2 во время выполнения операции аналого-цифрового преобразования.

Поэтому конденсатор 2 используе- ется в устройстве в качестве промежуточного запоминающего устройства (ЗУ), информация из которого после окончания такта заряда передается через блок 3 в интегратор 4,

Блок 3 содержит два параллельно включенных аналоговых ключа, которые включаются во второй половине каждого цикла измерения высоким уров

нем логического сигнала с

Б к

Сигнал

сб) определяет длительность такта разряда конденсатора 2.

Длительность такта разряда значительно превышает постоянную времени цепи разряда конденсатора 2, что обеспечивает полное гашение напряжения U; (запомненного в i-м цикле измерения) к началу следующего (i+П-го цикла измерения. Поэтому в

устройстве исключен режим работы ключей коммутатора 1 с двойным амплитудным значением приложенного напряжения, равным 2U,m. Такой режим возможен в устройстве без гашения заряда конденсатора 2, когда к началу (i+l)ro цикла измерения конденсатор 2 хранит амплитудное значение напряжения U- 1-го цикла из1 m

мерения, равное и противоположное по знаку амплитудному значению коммутируемого напряжения U ti+1) m

Для обеспечения высокой точности передачи информации из конденсатора 2 в интегратор 4 разряд конденсатора 2 выполняется за калиброванное время через прецизионный входной резистор, входящий в состав интегратора 4. Этим обеспечивается высокая стабильность коэффициента передачи цепи разряда конденсатора 2.

Интегратор 4 реализуется по типовой схеме на основе операционного усилителя с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи и с использованием режима гашения заряда (разряда собственного конденсатора) , который выполняется в середине каждого цикла измерения при наличии логического сигнала с оПрименение последовательной обработки информации двух блоков ЗУ (конденсатора 2 и интегратора 4) приводит к увеличению затрат времени на обслуживание каждого канала.

Чтобы скомпенсировать эти временные потери, в устройстве осуществляется параллельная обработка информации двух соседних каналов в течение времени 1J2. В результате этого длительность цикла измерения, равная времени Тц, которое в системе с ВДК отводится на обслуживание одного канала, сохраняется неизменной, хотя реальные затраты времени на канал составляют величину ЗТц/2.

Параллельная обработка информации соседних каналов выполняется в первой половине каждого цикла измерения, когда вместе с коммутацией 1-го канала осуществляется измерение напряжения (i-l)-ro канала.

В основу работы А1Щ положен известный способ однократного интегрирования, использующий промежуточное преобразование неизвестного напряжения U x в пропорциональный ему временной интервал, который измеряется

с помощью тактовых импульсов образцовой частоты foПринцип работы АЦП однократного интегрирования заключается в следующем.

Неизвестное напряжение Ux сравнивается с линейно нарастающим опорным (эталонным) напряжением U л постоянQ ной крутизны. Операция сравнения двух напряжений, реализуется с помощью компаратора 5, выполняется от момента 1:„(фиг,6) начала такта измерения до момента t x равенства сравнивае5 мых напряжений.

С этого же момента t0 импульсы образцовой частоты f0 начинают накапливаться в счетчике 7. В момент t x равенства, напряжений J и ил сраQ батывает компаратор 5 и счет импульсов в счетчике прекращается. При этом значение кода, зафиксированное в счетчике 7, пропорционально неизвестному напряжению.

5 Интегратор 4 выполняет в АЦП роль источника неизвестного напряжения Uу, которое равно измеряемому. Операция сравнения двух напряжений выполняется на нарастающем

0 участке графика линейного напряжения ид с помощью компаратора 5, который управляется высоким уровнем логического сигнала Ь tT.

В моментt равенства сравниваемых напряжений Ux и UA компаратор 5 фор мирует нулевой уровень логического сигнала Ux, который подается на один из двух входов элемента 6, блокируя прохождение тактовых импульQ сов эталонной частоты Ј0, на счетный вход счетчика 7, который формирует код N 5 пропорциональный неизвестному напряжению Ux.

Логический сигнал Ux является

5 признаком наличия информации в АЦП. Его задний фронт, формируемый компаратором 5 в момент tx, инициирует действия системы, в которой применяется АЦП, направленные на чтение

- измерительной информации из счетчика 7 вместе с адресом канала, который хранится в счетчике 12.

Эта операция должна выполняться системой до момента формирования им пульса повторного включения d... ко5 „°

торый осуществляет начальную установку АЦП.

Линейное напряжение и, формируемое генератором 21 , имеет симметричную треугольную форму. Длитель- . ность его периода принята в устройстве за длительность Т, цикла измерения, а момент t Mlitl , когда линейное напряжение U принимает свое отрицательное амплитудное значение -UAm , принят за начало цикла измерения.

Началом такта измерения является момент tu, который соответствует заднему фронту импульса повторного включения а0, формируемого на выходе компаратора 10 в виде высокого уровня логического сигнала.

Передний фронт импульса повторного включения ае формируется в момент равенства напряжения -U э и -U/, на спадающем участке графика ), а задний фронт. - в момент t Q равенства напряжения- -U э и -ил на участке возрастания линейного напряжения UA.

Импульс повторного включения а0 выполняет в преобразователе две функции: во-первых, функцию начальной установки АЦП в конце цикла измерения, во время которой производится операция сброса счетчиков 7 и 8 в нуль и операция увеличения содержимого счетчика 12 на единицу, и, во-вторых, функцию идентификации (по заднему фронту импульса а„) момента te.

Точность идентификации начала такта измерения зависит от точности компаратора 10 и от стабильности источника 1 1 .

С момента t0 начинается измерение неизвестного напряжения Ux. Счетчик 7 считает тактовые импульсы d 0 эталонной частоты f 0 в течение времени Тх (t x - tQ) от момента t0 до момента t x срабатывания компаратора 5. Это время пропорционально амплитуде неизвестного напряжения Ux. Его двоичный эквивалент код N „ хранится с момента счетчике 7 .Величина Nx определяется следующим выражением:

Nx ТХ/Т0 KVX,

Т х - время, в течение которого происходит накопление импульсов d в счетчике 7$ Т0 - период следования импульсов образцовой частоты fa; К - коэффициент пропорциональности.

нхронизация работы преобразовавнутри каждого цикла измерения

осуществляется с помощью счетчика 8, который(выполняя функции делителя эталонной частоты f 0, обеспечивает формирование последовательности логических сигналов сэ, с „ и с

FK

Передний фронт импульса с 3 соответствует моменту tэ проверки условия равенства нулю линейного напряжения и„ на нарастающем участке графика U/v(t) . Импульс с э используется для формирования в блоке 18 корректирующего воздействия, обеспечивающего постоянство скорости нарастания линейного напряжения U л .

Импульс сброса с0, формируемый в конце такта измерения, переключает интегратор 4 в режим гашения заряда, а его инверсия - импульс с0 инициирует формирование заднего фронта стробирующего импульса b ст, который вырабатывается компаратором 14. Сигнал с Б включения ключей блока 3 формируется после установки в

нуль интегратора 4. Он подключает к двум входам интегратора 4 выводы конденсатора 2, обеспечивая его полный разряд к моменту формирования импульса повторного включения ав.

Компаратор 14 может находиться в двух стабильных состояниях: в состоянии 1 ив состоянии О . В этих состояниях на его опорном выходе, который подключен к общей точке

соединения резисторов 30 и 31 , формируются соответственно два равных по модулю значения аналогового напряжения U,

: +U пп и -U

оп оо u on Изменение состояния компаратора 0 происходит в моменты t и t акс т.е. в начале и в середине каждого цикла измерения. Переключение компаратора 14 в момент tMMH используется для формирования на его строби- 5 РУющем выходе логического сигнала b ст . Этот сигнал формируется с помощью D-триггера 35.

D-триггер 35 взводится по С-входу передним фронтом сигнала Ьоп в мо- мент t ММ)| , а сбрасывается через калиброванное время сигналом с 0.

Для повышения стабильности частоты f u колебаний линейного напряжения r .UA треугольной формы используется стабилизатор 1 7. Стабилизатор 1 7 осуществляет преобразование напряжения, формируемого на выходе усилителя 29, которое зависит от колебаний напряжения питания, в стабилизированное опорное напряжение Uon,

Рассмотрим формирование линейног напряжения ил без учета воздействия напряжения U

Предположим, что компаратор 14 находится в состоянии 1 - момент смин Тогда на его опорном выходе формируется напряжение +U „„. В этом случае на прямом выходе генератора 21 формируется возрастающее линейное напряжение, а на инверсном - убывающее. Когда значение линейного напряжения на аналоговом входе ком- паратора 14 превысит по модулю порог срабатывания, т.е. достигнет своего отрицательного амплитудного значения -UftTn, то он переключится в

состояние О - момент t

макс

При этом на линейном выходе компаратора 14 сформируется отрицательное значение напряжения Ч10п. Тогда с прямого выхода генератора 21 будет сниматься убывающее линейное напряжение U , которое будет убывать до тех пор, пока модуль его величины не достигнет порога срабатывания, т.е. когда на опорном входе компаратора 14 входное напряжение до- стигнет величины +UAm,

В этот момент t М1ДН линейное напржение U. достигнет своего амплитуд- л

ного значения Улт5 компаратор 14 вновь перейдет в состояние 1, a линейное напряжение UA снова начнет возрастать. Начнется новый цикл измерения.

Таким образом, на выходе генератора 21 генерируется линейное напря жение UA симметричной треугольной формы с периодом Тц колебаний, равн

Т ц . 4 R° CUКг„

де R оп - входное сопротивление ге- 45 нератора 21 по опорному входу, которое равняется сумме сопротивлений резисторов 25 и 26;

С u - емкость конденсатора 24 в Q цепи обратной связи гене ратора 21;

К гк - коэффициент передачи компаратора 14. Он определяется

из равенства U

on

кг,и

Скорость изменения линейного на- .пряжения U п , которую можно оценить коэффициентом Копопорной крутизны (характеризует угол наклона ветвей

с

Q 5

0

5 0

§

0

5

временной характеристики UA(t) генератора 21), определяется выражением

v du л , U лт-К гн Г9ч

л оп н - т г )

at 1 ц, к on С и

где К Of| - коэффициент опорной крутизны при управлении генератора 21 по опорному входу.

Как видно из выражения (2), требуемый наклон ветвей временной характеристики UA(t) можно легко обеспечить за счет выбора определенных значений параметров R оп и Си, Однако благодаря этой же параметрической зависимости, коэффициент Копможет меняться с течением времени из-за старения элементов и в функции от температуры.

Для стабилизации крутизны линейного напряжения 11Л в устройстве предусмотрено формирование с помощью ЦАП 20 корректирующего сигнала (тока коррекции), который получается из опорного напряжения U6k коррекции, снимаемого с выхода стабилизатора 17 . Напряжение U0k является опорным напряжением ЦАП 20. Поэтому величины иопи UOK связаны линейной зависимостью и их знаки совпадают .

Меняя код N k коррекции, который управляет коэффициентом передачи ЦАП 20, можно менять ток коррекции, который поступает из ЦАП 20 на вход коррекции генератора 21 , ускоряя или замедляя скорость изменения линейного напряжения ПЛ.

Влияние корректирующего воздействия N«Ha крутизну формируемого линейного напряжения U n можно оценить с помощью коэффициента и К коррекции крутизны, равного

U OKNK

ЛК

RkcM 2

где Rb - сопротивление корректирующей цепи, состоит из суммы входных сопротивлений стабилизатора 17, ЦАП 20 и входного сопротивления генератора 21 по входу коррекции;m - разрядность ЦАП 20.

С учетом корректирующего сигнала требуемый постоянный наклон ветвей временной характеристики U rt(t) можно оценить с помощью эталонного коэффициента Кэ крутизны, который равняется сумме коэффициентов К оп и d

К з К оп + и К. const .

Задача коррекции крутизны заключается в поддержании при Коп Var неизменной величины Кэ за счет изменения величины /JK.

Чтобы обеспечить симметрию при коррекции крутизны линейного напряжения U Л в обе стороны (в сторону увеличения и в сторону уменьшения коэффициента и К), желательно в кчестве рабочей точки ЦАП 20 выбрать начальный корректирующий код N в из середины шкалы корректирующего кода

т.е. выполнить условие

„ ««-ч No 2

Тогда начальная- установка требуемого коэффициента К 3, осуществляемая путем изменения сопротивления Ronr должна производиться при наличии на цифровых входах ЦАП 20 начального корректирующего кода N.

Требуемый эталонный наклон ветвей временной характеристики U (t) генератора 21 можно обеспечить путем привязки одной из ее ветвей, например возрастающей, к двум выб-- ранным опорным точкам, через которые можно провести только одну прямую, например эталонную, с требуемым наклоном, равным коэффициенту Кэ.

В устройстве нижняя опорная точка графика U (t), соответствующая моменту t0, задается источником 1 1 , на выходе которого формируется эталонное напряжение, равное -U.

Верхняя опорная точка, соответствующая моменту t3, задается источником 15, в качестве которого используется нулевое напряжение - напряжение сигнальной земли,

Таким образом, нижняя опорная точка эталонного графика линейного напряжения UA имеет координаты (-U5, t0), а верхняя опорная точка - координаты (О, t3), При этом выполняется равенство

,

К

з1

(4)

Сформировать корректирующее воздействие можно следующим образом: зафиксировать момент t0 равенства Напряжений -U j и -U А на возрастающем участке графика UA(t); с момента to

отсчитать эталонное время Т э и зафиксировать момент t ; в момент t, проверить условие , причем если UA 0 (скорость изменения напряжения ил больше нормы), то уменьшить значение корректирующего кода Nk в счетчике 19 на квант, а если11Л 0, то увеличть значение кода N на кван Вариант ил 0 не анализируется, так как проверку выполнения условия UA О обычно реализуют на компараторе, который имеет только два выходных состояния:

Ч и О

Поэтому при значении U

близкоJQ15

35

0

му к нулю, что соответствует установившемуся режиму, система автоматического регулирования крутизны будет находиться в автоколебательном ре20 жиме с амплитудой автоколебаний +1 дискрета.

Формирование корректирующего кода N осуществляется следующим образом. В момент t 0 запускается счетчик 8 и

25 начинается отсчет времени .Тэ . В момент t3 счетчик 8 формирует передний фронт логического сигнала с, который поступает на С-вход D-триггера 39. На D-вход этого D-триггера 39

30 подается знаковый логический сигнал с выхода нуль-детектора 16.

Нуль-детектор 16, который представляет собой компаратор, может находиться в двух состояниях: в состоянии 1, когда U Л 0, ив состоянии О, когда U Л 0.

Если в момент t на знаковый вход блока 18 поступает высокий уровень знакового логического сигнала, то D-триггер 39 переходит в состояние 1. Если ил 0, то D-триггер 39 устанавливается в состояние О.

Логический сигнал Ьоп, поступаю- 5 Щий в момент t максна счетный вход блока 18, производит опрос состояний выходов D-триггера с помощью элементов 40 и 41 и формирует на одном из двух выходов блока 18 импульс Q коррекции, который своим задним фронтом (момент tMul)) изменяет на квант состояние счетчика 19.

Операция коррекции крутизны линейного напряжения выполняется в 5 каждом цикле измерения.

В установившемся режиме импульсы коррекции приходят поочередно на суммирующий и вычитающий входы счетчика 19.

/

14

Таким образом, по сравнению с известным, предлагаемый преобразовател обладает следующими преимуществами: обеспечивает повышение точности преобразования за счет цифровой коррекции (с высокой разрешающей способностью) крутизны линейно нарастающего опорного напряжения по двум эталонным напряжениям, обеспечивает по- давление синфазных шумов путем гальванического разделения входных цепей от измерительных с помощью конденсатора, позволяет упростить техническую реализацию преобразователя за счет использования принципа временного деления каналов, улучшает контролепригодность за счет уменьшения объема индивидуального оборудования каждого измерительного канала.

Формула изобретения

1. Аналого-цифровой преобразователь , содержащий первый компаратор, выход которого соединен с первым вхо дом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и объединен со счетным входом счетчика импульсов, а выход

элемента И соединен со счетным входом измерительного счетчика, вход сброса которого объединен с входом счетчика импульсов, первый выход счетчика импульсов соединен с тактовым входом блока коррекции, знаковый вход которого соединен с выходом нуль детектора, первый вход которого объединен с первым информационным входом первого компаратора и соединен с прямым выходом генератора пилообразного напряжения, второй вход нуль- детектора соединен с выходом первого источника напряжения, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены блок ключей, второй компаратор, коммутатор, накопительный элемент, выполненный на конденсаторе, интегратор, адресный счетчик, стабилизатор напряжения, гистерезисный компаратор, дешифратор, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, второй источник напряжения1, выход которого соединен с первым входом второго компаратора, второй вход которого объединен с первым входом нуль-детектора, а выход соединен с входом сброса счетчика импульсов и со счетным входом адресного счетчика

Н

0

5

0

5

0

5

0

5

выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора и являются шинами адреса канала, выходы дешифратора соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора, стробирующий вход дешифратора объединен со стробирующим входом первого компаратора и соединен со стробирующим выходом гистерезисного компаратора, информационный выход которого соединен со считывающим входом блока коррекции, а аналоговый вход - с инверсным выходом генератора пилообразного напряжения, опорный выход гистерезисного компаратора соединен с входом стабилизатора напряжения и опорным входом генератора пилообразного напряжения, вход сброса гистерезисного компаратора соединен с вторым выходом счетчика импульсов, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с управляющими входами интегратора и блока ключей, информационные входы коммутатора являются шинами входных сигналов, первый выход коммутатора объединен с первым выводом конденсатора и соединен с первым информационным входом блока ключей, второй выход коммутатора объединен с вторым выводом конденсатора и соединен с вторым информационным входом блока ключей, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами интегратора, выход которого соединен с вторым информационным входом первого компаратора, выход Kofoporo является шиной сигнала наличия информации, выходы измерительного счетчика являются соответствующими выходными шинами, выход стабилизатора напряжения соединен с опорным входом ч цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом коррекции, генератора пилообразного напряжения, информационные входы цифроаналогового преобразователя соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, вход сложения и вычитания которого соединен соответственно с первым и вторым выходами блока коррекции.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что блок коррекции выполнен на D-триггере, инверторе и первом и втором элементах И-НЕ, выходы которых являются соответственно первш и вторым выходами

26

28

23

Фиг.2

32

3/

JT1

Фиг.З

Фигi

w

X

//////} / Y///A

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1989 года SU1481887A1

Быхтиаров Г.Д
и др
Аналого- цифровые преобразователи,- М.: Советское радио, 1980, с
Деревянное стыковое устройство 1920
  • Лазарев Н.Н.
SU163A1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
Патент Великобритании № 1573724, кл
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1

SU 1 481 887 A1

Авторы

Черногорский Александр Николаевич

Цветков Виктор Иванович

Гринфельд Михаил Леонидович

Филиппов Владимир Иванович

Левенталь Вадим Филиппович

Даты

1989-05-23Публикация

1987-03-09Подача