Аналого-цифровой преобразователь с промежуточным преобразованием в частоту Советский патент 1991 года по МПК H03M1/60 

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к преобразователям напряжения в цифровой код с промежуточным преобразованием в частоту импульсов, и является усовершенствованием устройства по автс св. № 1441479„

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

На фиг, 1 приведена блок-схема АПП; на фиг. 2 и 3 - блок-схема блока управления и управляемого генератора; на фигс 4 - временная диаграмма

работы АЦП; на фиг. 5 и 6 - блок-схемы временного компаратора и блока коррекции временного интервала, которые используются в прототипе.

Преобразователь содержит шины преобразуемого 1 и опорного 2 напряжений, шины синхронизации 3 и Пуск 4, шину 5 кода времени преобразования, первые 6, вторые 7 и дополнительные 8 выходные шины кода результата преобразования, циЛроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, первый 10, второй 11 и третий 12 ключи, у каждого из ко

к

торых информационный вход соединяется с выходом при наличии сигнала на управляющем входе, делитель 13 напряжений, преобразователь 14 напряжения в частоту (ПНЧ) импульсов, имеющий суммирующий и вычитающий входы, счетчики 15-17 старших, младших и дополнительных разрядов, имеющие входы установки О, а также входы и выходы Заем для импульсов при работе в режиме кода к 1 коду во всех разрядах, реверсивчитания при переходе от

It 4 Tt

ный счетчик 18 импульсов, регистр 19 и дополнительный регистр 20, имеющие входы установки О, записи кода и информационные входы, временной компаратор 21, блок 22 коррекции временного интервала, управляемый генератор 23, одновибратор 24, делитель 25 частоты, дешифратор 26, с первого по пятый элементы И 27-31, триггер 32, с входами установки О и 1, которым соответствуют сигналы на инверсном и прямом выходах, первый 33 и второй 34 формирователи импульсов, с первого по шестой элементы ИЛИ 35- 40, блок 41 управления

Блок управления (Фиг„ 2) содержит элемент 42 задержки, вырабатывающий сигнал с задержкой после включения питания и после появления напряжения на шине 43 питания, одновибратор 44, имеющий прямой и -инверсный выходы, счетчик 45 импульсов, работающий на вычитание и имеющий входы установки О и записи кода, а также выход импульса Заем при вычитании единицы из О кода, первый 46, второй 47 и третий 48 формирователи импульсов, с первого по шестой элементы И 49-54 первый 55 и второй 56 элементы ИЛИ, первый 57 и второй 58 триггеры.

Управляемый генератор (фиг.З) содержит компаратор 59, интегрирующий элемент 60, делитель 61 напряжения,например ,выполненный на резисторах,выпрямит тель 62 с элементом запоминания, ключ 63, у которого первый и второй входы замыкаются при наличии сигнала на управляющем входе, формирователь 64 импульсов и элемент ИЛИ 65„

На фиг. 4 обозначены: импульсы 66 синхронизации шины 3, импульсы 67 на выходе делителя 25, импульс 68 шины 4 Пуск, импульсы 69 ПНЧ 14, сигналы 70-71 на прямых выходах тригч геров 57 и 58 соответственно, временные интервалы 72 работы счетчика

g

5

5 0 5

о -

0

5

17, импульс 73 Заем на выходе элемента И 30, импульсы 74 на выходе элемента И 31, импульс 75 записи кода в регистры 19 и 20„

Схема временного компаратора прототипа содержит одновибратор 76, первый 77 и второй 78 Формирователи импульсов, первый 79 и второй 80 элементы И, элемент ИЛИ 81, первый 82, второй 83 и третий 84 триггеры.

Схема блока коррекции временного интервала прототипа (Фиг. 6) содержит инвертор 85, первый 86, второй 87 и третий 88 элементы ИЛИ, элемент И 89, реверсивный счетчик 90 импульсов, имеющий вход управления режимом вычитания и вход установки в исходное О состояние, первый 91 и второй 92 формирователи импульсов0

Устройство работает следующим образом.

При включении питания на шине 43 появляется напряжение, по которому элемент 42 задержки через некоторое время формирует сигнал, устанавливающий О в триггер 57. Сигнал с его инверсного входа с помощью ключа 11 подключает опорное напряжение U. на вход ПНЧ 14, с помощью элемента И 28 разрешает передачу импульсов ., с выхода ПНЧ 14 на вход счетчика 15 ,(через элемент ИЛИ 35), с помощью элемента И 29 разрешает передачу импульсов fg 67 на вход формирователя 33, который устанавливает в О счетчик 15 через элемент ИЛИ 36. Начиная с этого момента, выполняется проверка правильности настройки коэффициента преобразований ПНЧ 14.

Импульсы fg 67 получаются в результате пересчета делителем 25 импульсов 66 fe синхронизации АЦП, поступающих по шине 3, т„е. . На фиг„ 4 приведен пример ,5fc,

Каждый такт настройки выполняется

1 S за время t -- -- . В результате

9 tc настройки обеспечивается равенство.

,0 или K0 U0 pfc и Кй ЕЈЈ.

о

Это достигается путем сравнения времени ts с временем tn, формируемым с помощью счетчика 15 и дешифратора

26, При этом tn а - и определяется

о величиной .

При компаратор 21 формирует сигнал изменения на единицу кода в счетчике 18, который управляет ЦАП 9„ Сигнал с выхода последнего с помощью ключа 12 подключается на вычитающий вход ИНЧ 14 в течение длительности его выходного импульса F0 и тем самым изменяет эту частоту.

Процесс подстройки проходит после включения питания и при отсутствии сигнала о начале преобразования Тем самым поддерживается равенство

и К0 J&. .

В процессе подстройки код Ng формируется по импульсам Fe с помощью счетчика 15, а в дешифраторе 26 окончание выходного сигнала, соответствующего коду (N5-1), означает окончание tn Ns/f0o Но из-за отсутствия синхронизации fe и F0 первый импульс F. может поступить в счетчик 15 че.U-

рез время tt , меньшее 1/F0 после начала tno Поэтому для этого случая необходимо увеличить tn, что реализует блок 22„

В блоке 22 после установки в О счетчика 90 в нем за время подсчитывается число т импульсов, формируемых с помощью генератора, образованного формирователями 92 и 91,и элемента И 89 и ИЛИ 87. После прихода первого.в tn импульса F0 в счетчике 15 устанавливается код 1 ,по которому сигнал кода О на втором выходе дешифратора снимается и далее через элемент ИЛИ 88 и инвертор 85 запрещает прохождение импульсов через элемент ИЛИ 87 и подсчет их счетчиком 90 прекращается. С приходом следующего импульса F0 в счетчике 15 установится код 2, по которому сигнал с третьего выхода дешифратора 26 включает режим вычитания в счетчике 90 и через элемент ИЛИ 88 и инвертор 85 вновь запускает генератор на формирователях 91 и 92с Эти импульсы уменьшают код т, в счетчике 90, за время до следующего импульса F0 их поступит m и в счетчике 90 останется код m,2 m1-m0,m12 0, так как t, ; t0 и соответствует времени (t0-t,j). Если т,, то старший разряд счетчика 90 будет в 1 и этот сигнал через элег мент ИЛИ 86 подается на вход компаратора 21 „

Код хранится в счетчике 90, прка не поступит N3 импульсов F0 в

счетчик 15. После окончания последнего из них сигнал с четвертого выхода дешифратора 26 вновь запускает генератор на формирователях 91 и 92 и в счетчике 90 код ш12увеличивается до нуля: . Это происходит за время t3 t0-t1 по окончании которого старший разряд счетчика 90 устанавливается в О и это означает, что закончился интервал времени tn.

Когда величина т, и tn заканчивается после прохождения NS импульсов Fe, так как сигнал с пер5 вого выхода дешифратора 26, соответствующий коду (N$-1) счетчика 15, подается на элемент ИЛИ 86 и по его заднему фронту определяется окончание tn

0 Сравнение tg и tn выполняет вре-1 менной компаратор 21, в котором к окончанию очередного такта настройки триггеры 82, 83 и 84 устанавливаются в О одновибратором 76.

Если окончание сигнала t, поступающего на первый вход, происходит раньше окончания сигнала t, поступающего на второй вход, то через элементы И 79 и 81 ts сигнал проходит

0 на второй выход и совместно с сигналом на первом выходе от триггера 84 в счетчике 18 уменьшает код на единицу, по которому уменьшается выходной сигнал ЦАП 9 и далее в ГШЧ 14

5 увеличиваются его коэффициент К и выходная частота F0. Это происходит при формировании ПНЧ 14 более низкой частоты по сравнению с Fa , т„е0 при .

0 Если окончание tn происходит до окончания tg. (ПНЧ 14 имеет более высокую частоту, чем F0 и ), то по заднему фронту сигнала tn устанавливается в 1 триггер 83 и последова5 тельно запускаются формирователи 78 и 77, которые устанавливают в 1 триггеры 84 и 82. В этом случае сигнал tj проходит через элементы И 80 и ИЛИ 81 на второй выход, а на пер0 вом выходе сигнал отсутствует, поэтому в счетчике 18 код увеличивается на единицу и далее уменьшаются К и частота F0. Процесс подстройки заканчивается в том случае, когда оконча5.ние ts происходит во время между

импульсами от формирователей 78 и 77. В этом случае импульс ts не проходит на выход компаратора 21, так как триггер 83 в 1, а триггер 82 в О.

Код счетчика 18 не меняется, а это соответствует и .

Во время выполнения описанной подстройки одновременно осуществляется подстройка частоты fu управляемого генератора 23, благодаря которой обеспечивается равенство f u()F0 Јfl .

Управляемый генератор 23 выполнен на основе интегрирующего элемента 60, например RC-цепи и компаратора 59, первым входом подсоединенного к делителю 61 напряжения с выходным напряжением и,, который, как и элемент 60 подсоединен к опорному напряжению U0.

При достижении на выходе элемента 60 напряжения компаратор 59 срабатывает и запускает формирователь 64, импульсы fy которого через элемент ИЛИ 65 с помощью ключа 63 раз- ряжают конденсатор элемента 60, процесс повторяется, на выходе генератора возникают импульсы с частотой fy

При появлении сигналов на входах синхронизации ключ 63 замыкается, на

входе управляемого генератора 23 импульсы отсутствуют и они вновь возникают после снятия этих сигналов. Частота f . зависит от величины напряжения Ug, при увеличении которого уменьшается fu, что исполь-4 зовано для подстройки частоты f генератора Это достигается путем подачи на вход делителя 61 напряжения с выхода выпрямителя 62, которое уве- личивается при появлении импульса на управляющем входе генератора и на выходе выпрямителя 62 благодаря под- заряду его запоминающего элемента Импульсы fy через элемент ИЛИ 40 по- ступают на счетный вход счетчика 17, который работает на вычитание и устанавливается в О во время настройки импульсами FO, поступающими через элемент ИЛИ 37 с второго импульсного выхода блока 41 (время работы счетчика 17 - сигнал 72). В счетчик 17 за время t0 меуду двумя импульсами F0 при поступает число импульсов Ј Ј0, поэтому по прохождению импульсов сигнал с элемента ИЛИ 39 снимается (так как в счетчике 17 устанавливается О код) и этот сигнал запускает одновибратор 24„ Выходной сигнал последнего разрешает прохождение импульса F0 через элемент И 31 (импульс 74) на вход выпрямителя 62. Происходит подзаряд его запоминающего элемента к снижение частоты fa.

При достижении f 0 за время 1/F0 в счетчике 17 код () остается больший и запуска одновибратора 24 в этот интервал времени не происходит и не происходит изменения частоты fu. Благодаря тому, что в запоминающем элементе выпрямителя 62 постоянная времени его заряда значительно меньше постоянной времени разряда, после окончания подстройки частота и в течение времени выполнения преобразования (сигнал 71) она практически не изменяется. В это время подстройка fu. не выполняется, так как управляемый генератор 23 выключей из работы сигналом 70 и на вхо элемента ИЛИ 37 импульсы F не поступают.

К началу преобразования в результате подстройки К, fц в АЦП , и F0 Ч0 , а это соответствует Кв

.

Преобразование начинается по импульсу 68 Пуск, который- приходит синхронно с импульсом 67 и устанавливает в О счетчики 16 и 45, регистры 19 и 20, в 1 триггеры 57 и 58 и записывает по заднему перепаду код q с кодовых шин 5 в счетчике 45.

Величина q определяет время выполнения преобразования TH q/feb которое формируется счетчиком 45, ра- ботаюшим на вычитание и имеющим входные импульсы 66, которые проходя через открытые сигналом 70 элементы И 53 и ИЛИ 56. При этом после записи кода q в счетчике 45 он уменьшается на единицу импульсом формирователя 46. Это сделано для того, чтобы окончание Ти выполнить по импульсу Заем на выходе счетчика 45, который устанавливает триггер 57 в О после прохождения q импульсов 66 (фиг„ 4, ).

Сигнал 70 с прямого выхода триггера 57 подключает с помощью ключа 10 входное напряжение Uj, прошедшее через делитель 13 на суммирующий вход ПНЧ 14„ -Напряжение U0, присутствующее при настройке, изменяется на Ux, ПНЧ 14 начинает формировать частоту ,, Первый импульс FX может появиться значительно раньше времени 1/FX, так как в конденсаторе ПНЧ 14 мог накопиться заряд от U0 до начала Т.п за время fw. Величина этого времени, преобразованная с помощью имостается в счетчике 17

пульсов tuj,

в виде кода tfH (

Импульсы Ру проходят через элемент И 27, открытый сигналом 70, на счетный вход счетчика 16 в течение времени Тц.

Если с окончанием Тн импульс Заем счетчика 45 совпадает с импульсом FX, то элемент И 50 запускает одно- вибратор 44, который сигналом с прямого выхода разрешает работу элемента И 51. Через него проходит импульс формирователя 47, возникающий по окончании сигнала 70, на элемент ИЛИ 38 и далее на элемент И 30. При наличии сигнала на прямом выходе триггера 32, когда был Заем на выходе счетчика 17 до Т,, этот импульс проходит на вход Заем счетчика 16 и уменьшает в нем код на единицуо

Импульс с выхода элемента И 51 проходит также через элемент ИЛИ 55 и устанавливает О в триггере 58, на этом преобразование заканчивается„

Если Fx не совпал с окончанием Тц, на вход ПНЧ 14 подключается напряжение U. с помощью ключа 11 и первый импульс с выхода ПНЧ 14 возникает через время t : t0 о

Для исключения ошибки, которая мо - -- ------ 1

жет возникнуть при tv . -- . If).. 0

fҐ« tu

Окончание происходит по первому импульсу F0 после Тч, который прохо дит через элемент И 54 и устанавливает (через элемент ИЛИ 55) триггер 58 в О,

но этот импульс на вход счетчика 16 не проходит.

На этом преобразование заканчивается. По снятии сигнала 71 формироваIQ тель 48 вырабатывает импульс 75, который записывает коды, полученные в счетчиках 15 и 17, в регистры 19 и 20 и запускает формирователь 34, импульс которого через элементы ИЛИ 36

15 и J7.устанавливает О в счетчиках 15 17 и 90 и в триггере 32. С это-, го момента начинается проверка правильности настройки К, fu и подстройки их величин аналогично описанному.

20 За время работы ПНЧ 14, состоящее из (tH+Tw+t({), в результате интегрирования U0 и Ux формируется целое число импульсов

25 Nx K0U0tH+K0UxTu+K0U0tk K0U0(tH+tl() +

+к0ихти.

Подставляя значения К

f , получим

зо Р,1 Ь РЧ+ «ЦЬ

в иИ

tK ТМ

Uft

.

где Х -т- - точный результат преобра зования; U0

35

-- - квант прототипа

РЧ

Ufi. Р

Uo

-- при q-1-qwH

40

И Яц + Чк

Т ТГ

Uj( Л , выходной импульс ф ормировате- ля 47, проходя через элемент И 52 (в этом случае на инверсном выходе одновибратора 44 имеется сигнал) и элемент ИЛИ 40, уменьшает код счетчика 17 на единицу и формирует код (). В противном случае будет код О в счетчиках 15-17 и ошибка в результате преобразования может достичь.Дд,

1

При tK -- импульсы Јц0управляемого генератора 23, который включа- 45 «а величину Ц, ется в работу при снятии сигнала 70, проходят через элемент ИЛИ 40 и продолжают уменьшать код f в счетчике 17„ За время tfc он уменьшается на

Отсюда видно, что число Nx не соответствует точному результату X преобразования так как оно больше

В процессе выполнения преобразования величина а

счетчиках 15-17 (последний из которых имеет емкость . ) получается точный

вычитается из NX и в

величину к- f 40. Велика tx возни- 50 результат преобразования X. Действительно, в счетчиках 15 и 16 получается код - (Nx-1), а в счетчике 17 - t код к и ПРИ объединении раз-, рядов этих счетчиков в единый счетчик 5$ получим код

кает импульс 73 Заем на выходе счетчика 17, он может пройти на вход Заем счетчика 16 через элементы ИЛИ 38 и И 30 при условии, что триггер 32 установлен в 1 таким же импульсом в течение t перед Ти и этот импульс не вычитается в счетчике 16, В счетчике 17 к концу tK получен код Ј 4o-tK Јуо Ј,.

-l .

644382lo

Окончание происходит по первому импульсу F0 после Тч, который прохо дит через элемент И 54 и устанавливает (через элемент ИЛИ 55) триггер 58 в О,

но этот импульс на вход счетчика 16 не проходит.

На этом преобразование заканчивается. По снятии сигнала 71 формироваIQ тель 48 вырабатывает импульс 75, который записывает коды, полученные в счетчиках 15 и 17, в регистры 19 и 20 и запускает формирователь 34, импульс которого через элементы ИЛИ 36

15 и J7.устанавливает О в счетчиках 15 17 и 90 и в триггере 32. С это-, го момента начинается проверка правильности настройки К, fu и подстройки их величин аналогично описанному.

20 За время работы ПНЧ 14, состоящее из (tH+Tw+t({), в результате интегрирования U0 и Ux формируется целое число импульсов

25 Nx K0U0tH+K0UxTu+K0U0tk K0U0(tH+tl() +

+к0ихти.

Подставляя значения К

f , получим

Р,1 Ь РЧ+ «ЦЬ

в иИ

tK ТМ

Uft

.

где Х -т- - точный результат преобра зования; U0

5

-- - квант прототипа

РЧ

Ufi. Р

Uo

-- при q-1-qwH

40

И Яц + Чк

Т ТГ

«а величину Ц,

Отсюда видно, что число Nx не соответствует точному результату X преобразования так как оно больше

«а величину Ц,

В процессе выполнения преобразования величина а

счетчиках 15-17 (последний из которых имеет емкость . ) получается точный

вычитается из NX и в

-l .

1

В сформированном коде X единица

младшего разряда составляет 1/#0 часть от кванта АЦП, т0е. этот разряд соответствует кванту по напряжению Дв

Aq/ u0/pqm.

Таким образом, наименьший квант

ЦАП прототипа ДлР с; Уменьшен в #0

о

раз, и при преобразовании максимального входного сигнала хт с квантом Ли получен результат 0pq , что соответствует общей емкости счетчиков 15-17

Уменьшение кванта АЦП с Л до Аи повышает точность его работы по сравнению с прототипом.

Для количественной оценки положительного эффекта, получаемого по , сравнению с прототипом при использовании предлагаемого АЦП, необходимо в приведенных выражениях, описывающих процесс преобразования, учесть ошибки квантования при получении и и j, no tH и t с помощью частоты f ифо Так как одновременно с началом t H и t Ј осуществляется запуск управляемого генератора 23, формирующего fu0, то в н + Ч ц максимальные ошибки будут по -1, т„е. получаемый код ( и соответственно результат преобразования X имеют максимальную ошибку о в две единицы младшего разряда счетчика 17„ В прототипе максимальная погрешность л в результате преобразования может достигать величины ±1 младшего разряда счетчика 160 Отсюда точность предлагаемого АЦП по сравнению с прототипом повышена в ,5 раз.

При реализации изобретения обеспечение различных величин %0 не встречает каких-либо трудностей при наличии современной элементной базы Для получения величины 0 8-32 и испольФормула

изобретени

10

1. Аналого-цифровой преобразователь с промежуточным преобразование в частоту по авт. св. № 1441479, отличающийся тем, что, целью повышения точности преобразов ния, в него введены управляемый ген ратор, одновибратор, счетчик дополнительных разрядов, дополнительный регистр, триггер,четвертый и пятый элементы И, третий, четвертый, пяты и шестой элементы ИЛИ, причем выход 5 последнего соединен со счетным вход счетчика дополнительных разрядов, первый вход - с первым дополнительным выходом блока управления, второ вход - с выходом управляемого генер тора, первый и второй входы которог подключены соответственно к первому управляющему выходу блока управления и к выходу преобразователя напряжения в частоту, который подключен к

20

25

дополнительному входу блока управле

ляемого генератора подключен к шине опорного напряжения, а управляющий вход - к выходу пятого элемента И,

30 первый вход которого соединен с вторым дополнительным выходом блока управления и объединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго

35 формирователя импульсов, а второй вход пятого элемента И через одновиб ратор подключен к выходу пятого элемента ИЛИ, входы которого объединены с соответствующими информационными

40 входами дополнительного регистра и соответственно подключены к единичны выходам счетчика дополнительных разрядов, выход Заем которого соедине с первым входом четвертого элемента

45 ИЛИ и с единичным входом триггера, а вход установки О соединен с выхо дом третьего элемента ИЛИ и объедине с нулевым входом триггера, прямой выход которого подключен к первому

зовании ПНЧ с F0 50 кГц управляемый генератор 23 должен иметь частоту f 0 400-1600 кГц, а счетчик 17 - 3- 5 дв,разрядов, что легко выполнимо

Поэтому на выбор величины оказыва- 50 входу четвертого элемента И, второй ют влияние точностные параметры ана лотовых элементов АЦП, определяющие наименьшую величину кванта и g по напряжению, и, в первую очередь, это точность источника опорного напряжения Uu , точность обеспечения подстройки в ПНЧ, нелинейность ха- рактеристики последнего и др

вход которого соединен с выходом чет вертого элемента ИЛИ, а выход - с вх дом Заем счетчика младших разрядов одноименный выход которого подключен 55 к входу Заем счетчика старших разрядов, третьи дополнительный и управ ляющий выходы блока управления соеди нены соответственно с вторым входом

ормула

12

изобретения

0

1. Аналого-цифровой преобразователь с промежуточным преобразованием в частоту по авт. св. № 1441479, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены управляемый генератор, одновибратор, счетчик дополнительных разрядов, дополнительный регистр, триггер,четвертый и пятый элементы И, третий, четвертый, пятый и шестой элементы ИЛИ, причем выход 5 последнего соединен со счетным входом счетчика дополнительных разрядов, первый вход - с первым дополнительным выходом блока управления, второй вход - с выходом управляемого генератора, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому управляющему выходу блока управления и к выходу преобразователя напряжения в частоту, который подключен к

0

5

дополнительному входу блока управлеляемого генератора подключен к шине опорного напряжения, а управляющий вход - к выходу пятого элемента И,

первый вход которого соединен с вторым дополнительным выходом блока управления и объединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго

формирователя импульсов, а второй вход пятого элемента И через одновибратор подключен к выходу пятого элемента ИЛИ, входы которого объединены с соответствующими информационными

входами дополнительного регистра и соответственно подключены к единичным выходам счетчика дополнительных разрядов, выход Заем которого соединен с первым входом четвертого элемента

ИЛИ и с единичным входом триггера, а вход установки О соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и объединен с нулевым входом триггера, прямой выход которого подключен к первому

входу четвертого элемента И, второй

входу четвертого элемента И, второй

вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а выход - с входом Заем счетчика младших разрядов, одноименный выход которого подключен к входу Заем счетчика старших разрядов, третьи дополнительный и управляющий выходы блока управления соединены соответственно с вторым входом

13

четвертого элемента ИЛИ и с писи кода дополнительного регистра, выходы разрядов которого являются дополнительными выходами, шинами, а вход установки О - шиной Пуск

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что блок управления выполнен на первом и втором триггерах, с первого по шестой элементах И, первом и втором элементах ИЛИ, одновибраторе, счетчике импульсов, первом, втором и третьем формирователях импульсов и элементе задержки, через который вход установки в начальное состояние первого триггера подключен к шине питания, а инверсный выход второго триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого объединен с первым входом второго и шестого элементов И и является дополнительным входом блока, а выход является вторым дополнительным выходом блока, второй вход шестого элемента И подключен к инверсному выходу первого триггера и является вторым управляющим выходом блока, прямой выход первого триггера является первым управляющим выходом блока и соединен с первым входом пятого элемента И и через второй формирователь импульсов подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами одновиб- ратора, вход которого подключен к выходу второго элемента И, второй вход которого объединен с нулевым входом первого триггера и подключен к выходу Заем счетчика импульсов, информационные входы которого являются кодовыми входами блока, входы записи кода и установки О объединены с входом первого формирователя ймпуль-, сов, с единичными входами первого и второго триггера и являются входом

J164438214

входом за- Пуск блока, выход первого формиро вателя импульсов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ,второй вход которого подключен к выходу пятого элемента И, второй вход которого является входом синхронизации блока, а первым и третьим дополнительными выходами блока являются соответствен- JQ но выход четвертого и третьего элементов И, причем выход последнего соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, а J5 вьпьод соединен с нулевым входом второго триггера, прямой выход которого соединен с входом третьего формирователя импульсов, выход которого является третьим управляющим выходом 20 блока, а выход второго элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика импульсов„

3„ Преобразователь по п. отличающийся тем, что уп- 25 равляемый генератор содержит компаратор, интегрирующий элемент, делитель напряжения, выпрямитель, ключ, формирователь импульсов и элемент ИЛИ.

, первый и второй входы которого

30 являются первым и вторым входами синхронизации генератора соответственно, а третий вход - выходом генератора и соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к

35 выходу компаратора, первый вход которого соединен с выходами делителя на пряжения и выпрямителя, а второй вход соединен с выходом интегрирующего элемента и объединен с информационным

40 входом ключа, управляющий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход - к общей шине и к первым входам интегрирующего элемента, делителя напряжения и выпрямителя, вторые

45 входы первых двух из которых являются входом опорного напряжения генератора, а второй вход последнего - управляющим входом генератора.

чен к выходу шестого элемента И, а вьпьод соединен с нулевым входом второго триггера, прямой выход которого соединен с входом третьего формирователя импульсов, выход которого является третьим управляющим выходом блока, а выход второго элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика импульсов„

3„ Преобразователь по п. отличающийся тем, что уп- равляемый генератор содержит компаратор, интегрирующий элемент, делитель напряжения, выпрямитель, ключ, формирователь импульсов и элемент ИЛИ.

, первый и второй входы которого

являются первым и вторым входами синхронизации генератора соответственно, а третий вход - выходом генератора и соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к

выходу компаратора, первый вход которого соединен с выходами делителя на пряжения и выпрямителя, а второй вход соединен с выходом интегрирующего элемента и объединен с информационным

входом ключа, управляющий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход - к общей шине и к первым входам интегрирующего элемента, делителя напряжения и выпрямителя, вторые

входы первых двух из которых являются входом опорного напряжения генератора, а второй вход последнего - управляющим входом генератора.

45

Фиг.1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к преобразователям напряжения в цифровой код, и может быть использовано в устройствах сбора аналоговой информации автоматизированных систем контроля и управления, выполненных на основе средств управляющей вычислительной техники. Цель изобретения - повышение точности преобразования„ Анало- го-циЛровой преобразователь (АЦП) содержит делитель напряжения, ключи, преобразователь напряжения в частоту, счетчики, цифроаналоговый преобразователь, блок управления, блок коррекции временного интервала, временной компаратор, реверсивный счетчик, дешифратор, делитель частоты, формирователи импульсов и логические элементы. Новым является введение дополнительных счетчика и регистра, управляемого генератора, одновибрато- ра, триггера и дополнительных логических элементов, благодаря которым в АЦП исключаются недостатки прототипа и уменьшается квант преобразования и тем самым повышается точность работы АЦПо 2 з.п„ ф-лы, 6 ил„ е « (Л

fy 2 у 1ц

Пуск

Г

Синхр.

Фиг.2

Код

fa

Vu.3