Аналого-цифровой квадратичный преобразователь Советский патент 1990 года по МПК H03M1/48 

Изобретение относится к аналого- цифровой вычислительной технике.

Цель изобретения - повышение точности преобразования о

На чертеже изображена структурная схема аналого-цифрового квадратичного преобразователя.

Преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, аналоговый

ключ 2, масштабные сумматоры 3 и 4, цифроанапоговый преобразователь 5, блок выборки-хранения 6, компаратор 7, реверсивный счетчик 8, ирнфровой сумматор 9, блок 10 цифровых ключей задатчик 11 кода, генератор 12 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

При диапазоне входного сигнала О - Е вольт входное напряжение можно представить в виде

1Т - Х

Ux - N

(1)

тяе К)( - соответствующий двоичный

код,

N - двоичный код, соответствующий максимальному значению входной величины Е. Источник 1 опорного напряжения Iвырабатывает потенциал N, равньй

10

поступает на первьй

615886

напряжение U

вьнитающий вход масштабного сумматора 3, на выходе которого имеется напряжение U - U Через открытый блок 10 ключей код п с задатчика кода поступает-на цифровой сумматор 9 и слагается с кодом К, после чего на выходе ЦАП 5 формируется напряжение, равное

Uxu.)

масштабньы сумматор 4 имеет по второму входу коэффициент передачи, равный п/Ы, в результате на его выходе формируется напряжение

0

и.

Цу KI Цуп - UpKi

ЬN

или с учетом (1) и (2) - Ux Ki

N

и.

N

Е N

(К - К,).

Изобретение относится к аналого-цифровой вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в известный аналого-цифровой квадратичный преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, генератор импульсов, первый и второй масштабные сумматоры, реверсивный счетчик, компаратор и цифроаналоговый преобразователь, дополнительно включены аналоговый ключ, блок выборки-хранения, блок цифровых ключей, задатчик и цифровой сумматор. Выход источника опорного напряжения подключен через аналоговый ключ к входам первого и второго масштабных сумматоров соответственно. Выход первого масштабного сумматора является выходом устройства и соединен с первым входом компаратора, выходы которого соединены с входами реверсивного счетчика, вход блока выборки-хранения соединен с выходом первого масштабного усилителя, выход блока выборки-хранения соединен со вторым входом компаратора. Выход реверсивного счетчика и выходы задатчика через блок цифровых ключей соединены со входами цифрового сумматора, выходы последнего соединены с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя, входное напряжение подано на первый вход второго масштабного сумматора, выход которого соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом первого масштабного сумматора. Одна группа выходов генератора импульсов соединена с управляющими входами компаратора и блока выборки-хранения, вторая группа выходов соединена с управляющими входами блока цифровых ключей и аналогового ключа. 1 ил.

и.

п

- N E

(2)

п - некоторый постоянный для данной схемы двоичньй код, установленный задатчиком кода 11, обычно п 1,

() Ч 8

N.

Генератор 12 имп-ульсов вырабатывает две последовательности импульсов с частотами f и 2f, т.е. на его выходах последовательно появляются комбинации 00, 01, 10, 11 и т.д., причем в зависимости от разности потенциалов на входах компаратора 7 при переходе от 00 к 01 и от 10 к 11 т.е. по фронту сигнала частотой 2f происходит прибавление или вычитание единицы в реверсивный счетчик 8.

Допустим, в некоторый начальный момент на входе устройства присутствует некоторое входное напряжение иу, в реверсивном счетчике 8 - некоторый код К . При комбинации 00 аналоговый ключ 2 закрыт, задатчик 11 кода отключен от цифрового сумматора 9, на выходе масштабного сумматора 4 напряжение

Uv

Kj

N

При комбинации 01 в блоке выборки-хранения 6 запоминается напряжение Uuj. При комбинации 10 открывается аналоговьй ключ 2 и опорное

Очевидно, что при

К,

п 114Д.и,..

11

N

И

KX

i

Е

0

5

0

5

0

5

т.е. на выходе устройства имеется квадрат входной величиныо

При переходе от комбинации 10 и 11 компаратор 7 сравнивает напряжение Uu, с хранящимся в блоке выборки-хранения 6 напряжением Uu,, и если и и i Uun , то содержимое реверсивного счетчика

и

на единицу, если

Ч

8 увеличивается

и

то

уменьшается на единицу, одновременно значение Ug записывается в блок 6. Таким образом., предлагаемый преобразователь реализует следящий метод преобразования, заключающийся в том, что при одновременном увеличении значения кода умножающего цифро- аналогового преобразователя и уменьшении входной аналоговой сигнала на одинаковую величину выходной сигнал остается постоянным, если двоичный код цифроаналогового преобразователя эквивалентен входному сигналу.

Формула изобретения

Аналого-цифровой квадратичньш преобразователь, содержащий генератор импульсов, первьй и второй масштабные сумматоры, реверсивньш счетчик, компаратор, источник опорного напряжения, цифроаналоговый преобразова,51

тель, выход которого соединен с первым входом первого масштабного сумматора, выход которого соединен с пер первым информационным входом компа-. ратора, выходы которого соединены с входами реверсивного .счетчика соответственно, первый выход генератора импульсов подключен к синхровхо ду компаратора, отличающий- с я тем, 4TOi с целью повышения точности преобразования, в него введены аналоговый ключ, блок выборки-хранения, блок тщфровых ключей, задатчик кода, цифровой- сумматор, причем выход источника опорного напряжения через аналоговый ключ подключен к второму входу первого и первому входу второго масштабных сумматоров соответственно, второй вход второго масштабного сумматора является вход

66

кой пшкой, а выход соединен с анало- говьЕ входом цифроаналоговогс преобразователя, цифровые входы которого соединены с соответствующими выходами цифрового су1-1матора, первые входы которого соединены с соответст- вуюптими входами реверсивного счетчика, а вторые входы через блок цифровых ключей соединены с соответствующими выходаьи кода задатчика, выход первого масштабного сумматора соединен с информационным входом блока выборки-хранения, выход которого соединен :. вторым информационным входом компаратора 5 второй выход генератора импульсов соединен с управ-. ляющIiми входами аналогового ключа и блока ключей, а первый выход - с управляющим входом блока выборки- хранения.