Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1991 года по МПК H03M1/36 

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в схемотехнике СБИС видеоканала цифровой обработки для повышения разрешающей способности квантования и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1562971.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности при сохранении высокой достоверности информации в младших разрядах АЦП.

На фиг. 1 представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя (АЦП); на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу АЦП.

Устройство содержит блок 1 выборки и хранения, генератор 2 синусоидального напряжения, источник 3 опорного напряжения, аналоговый сумматор 4, цифроа- налоговый преобразователь 5 (ЦАП), накапливающий счетчик 6, параллельный аналого-цифровой преобразователь 7 цифровой компаратор 8, цифровой сумматор 9, источник 10 кодов и блок 11 управления.

Преобразователь работает следующим образом.

Телевизионный сигнал дискретизирует- ся в блоке 1 выборки и хранения в моменты времени, соответствующие импульсам (фиг 26) с выхода управления блока 11 управления и поступает на вход аналогового сумматора 4, в котором он суммируется с сигналом источника опорного напряжения величиной LJ2 Ui 2 . где Ui - величина кванта параллельного АЦП 7, с сигналом с выхода ЦАП 5 представляющем ступенчатое нарастающее напряжение, равное О 0, 2U 2U в тактах 0, 1, 2, 3 соответственно, а также синусоидальным сигналом амплитудой 1)2 и с постоянной тмакс 2, 2f 1енератора2 синусоидального напряжения, где tuanc частота, равная частоте Котельникова fc- частота среза сигнал на выходе аналогового сумматора 4 приниЧт/

Ј

СП 00 CJ 00

о

ю

мает при этом форму, представленную на фиг. 2а. Интервал времени от такта О до такта 3 является циклом квантования телевизионного сигнала в тактах 0, 1,2, 3. По сигналам, вырабатываемым блоком 11 управления, производится стробирование АЦП 7. С выхода аналогового сумматора А сигнал поступает на параллельный АЦП 7, преобразующий его в М-разрядный цифровой эквивалент. Состояние младшего раз- ряда параллельного АЦП 7 анализируется накапливающим счетчиком 6, который подсчитывает число срабатываний .младшего разряда АЦП 7 в течение одного такта преобразования, причем счетчик б тактиру- ется частотой генератора 2 синусоидального напряжения. Результаты подсчета накапливающего 6 счетчика подаются на цифровой компаратор 8 и в случае, если число срабатываний младшего разряда рав- но или больше двум М, то разрядный выходной код АЦП 7 со значением А совместно с N-разрядным выходным кодом В двоичного счетчика либо регистра последовательного приближения, находящегося в составе бло- ка 11 управления, подаются на цифровой сумматор 9,которы й осуществляет операцию вида (A-B-Y), где Y - учитывает как значение напряжения Ua в коде, так и значение поправки, обусловленной действием посто- янно включенного синусоидального напряжения. Величина поправки будет меняться от такта к такту. Так в первом такте величина поправки равна 1. во втором такте - 0. в третьем - 1, в четвертом - 0. При этом учи- тывается также поправка постоянного смешения U в цифровой форме. Управление выбором кодов (из источника кодов 10) осуществляется кодовыми комбинациями, подаваемыми со счетчика регистра по- следовательных приближений, входящих в состав блока 11 управления. В результате вычитания на выходе сумматора 7 происходит повышение разрядности результата. Суть повышения разрядности в том, что, последовательно увеличивая значение выборки ступенями, дополненными синусоидальным напряжением на величину U2. в каждом такте мы добиваемся изменения кода младшего разряда, которое фиксируется накапливающим счетчиком , 6, т.е. взвешиванием известным числом ступени U недостающее до целого числа квантов значение выборок телевизионного сигнала.

При этом повышается также достоверность информации в младших разрядах, так как обработка информации в младшем разряде АЦП 7 накапливающим б счетчиком и цифровым 8 компаратором кодов представляет собой операцию накопления, при которой отношение сигнал-шум повышается в VPT раз, где п - число периодов накопления, т.е. при частоте 4 fc отношение сигнал-шум улучшится приблизительно в 1,5 раз. Блок 11 управления выполняется так же, как и в основном изобретении с добавлением для обработки сигналов цифрового компаратора 8 логических элементов серии 155.

Формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь по авт. св. № 1562971, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности при сохранении высокой достоверности информации в младших разрядах, в него введены накапливающий счетчик, цифровой компаратор и генератор синусоидального напряжения, аналоговый выход которого подключен к четвертому входу аналогового сумматора, а цифровой выход - к первому дополнительному входу блока управления и к синхронизирующему входу накапливающего счетчика, информационный вход которого подключен к выходу младшего разряда параллельного аналого-цифрового преобразователя, а выходы подключены к соответствующим входам цифрового компаратора, выход которого и управляющие входы источника кодов подключены соответственно к второму дополнительному входу и соответствующим дополнительным выходам блока управления.

Такты

Фиг.1

Изобретение относится к технике телевидения. Цель изобретения - повышение разрешающей способности при сохранении высокой достоверности информации в младших разрядах аналого-цифрового преобразователя. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) содержит последовательно соединенные блок выборки и хранения, аналоговый сумматор, параллельный АЦП, цифровой сумматор, а также блок управления Цифроаналоговый преобразователь, источник опорного напряжения, генератор синусоидального напряжения, накапливающий счетчик, подключенный информационным входом к выходу младшего разряда параллельного АЦП К выходам накапливающего счетчика подключены входы цифрового компаратора, выход которого подключен к дополнительному блоку управления, дополнительные выходы которого соединены с управляющими входами источника кодов 2 ил

Редактор В.Бугренкова

Составитель В Солодова Техред М.Моргентал

Фиг. 2

Корректор М.Кучерявая