Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1991 года по МПК H03M1/10 

Ё

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах и информационных измерительных системах. Для повышения точности преобразования в аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор 2, дифференциальный измерительный усилитель 1, блок 10 управления, преобразователь 5 ток-напряжение, аналого-цифровой преобразователь 8, введены цифроаналоговый преобразователь 6, дифференциальный измерительный усилитель 3, аналого-цифровой преобразователь 4, управляемый инвертор 7 кода, регистр 9, сумматоры 11 и 12 кода. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

сь ю

ю

о

гО

Ji j j . исяте к цифровойКод Ni через управляемый инвертор 7

ло ио I- пи технике и можеткода без инверсии поступает на ЦАП б при

б i re. if ч t .чфрсзыхизмеритель-этом выходной ток ЦАП

HJ и,i нянченных системахА1цАП 1Н2 К М1-г А2

ij/ /1 ч лчегер повыше-5 где И и la - выходные токи соответственно

и ir 1(- овчмгяпрямого и инверсного выходов ЦАП 6,

,, ФункциональнаяК2 - коэффициент преобоазования ЦАП

i r ML) т, ш с, преобразователя,6;

v j -,чяьнея cxcMd цифроа-/ а - погрешность ЦАП б

м,, ri i i . на Фш 3-10 Разность токов дифференциального из(1 ми.г иа учравпя ого ин-мерительного усилителя 1

« - ФункциональнаяА1диу Кзивх+ Аз,

с 5 о-функци-где Кз-коэффициент передачи усилителя 1,

dLa LMsnbrioro ис е-Лз - погрешность усилителя

г - i r г ,15 Выходной ток усилители 1

IL j .;oer р овзтель1вых-41диу-д цАП+А - Аз.

фигt|. ИЦИРЛЬНЫИ изме-По команде блока 10 преобразователь 5

i юимутатор 2, диф-и АУП 8 преобразуют выходной токусилите jt- ч i ельный усилительля 1 а код N2

- л- г- -сбрэзователь 4,20 М2 1 41вых+ А-,

1 t с v K-I , цифре-где К4 - суммарный коэффициент преобра ojpTeib 6, управлявзования преобразователя 5 и АЦП 8,

i in jrt яналого цифровойА4 суммарная погрешность преобраif ю ч iрегистр 9 блок 10 уп-зователя 5 и ЩП 8

Ос,- 1 12 кода25 Затем по команде блока 10 код Naaanoчi iiroiivi преобразовательминается в регистре 9

i ьи /, -г г 1 то«ч./ки 13 образцовогоПо команде блока 10 происходит коммуо н f ifi чч 14 переклюиателитац ончое инвертирование, в результате

, el пополамвходное напряжение (DBX) поступает на уси/ j г оо кода (фиг. 3) вы-30 литель 1 инверсно, т е

, , 17 и элементахUBXKM -UBX.

r i -Разность гоков на усилителе 1 становит ji ) содержит эле-ся равной:

о , чл1 О триггер 21,Д)диуки -иВхКз+ Аз -д диу+2Аз.

ч - н чьсов, эпемент И35 Выходной ток ЦАП б при инверсном кочч ir os три гер25 ре-де (Ni) равен

С1 Tr i, , 00 27А1ЦАПШ К2М1+ А2 -А1цАП 2А2 .

чfi житель (фиг 5) со-Выходной ток усилителя 1

|p|j HI ij ч (, операционный оыхКИ Л диуш-Д ЦАПКИ+ Да - Аз,

4,ГП(НП i. / тель 30 тока, транз i-40 По команде блока 10 преобразователь 5

j опеоац оннь й уем /-и AUH 8 преобразуют выходной ток в код N3:

г /ь ч транзистор С. т yiМз К 1ВыхК Ai.

( ifИа сумматоре 11 происходит операция

А - т преобразователь рсвычитания из кода N2 кода N3 Полученный

f)O i i r оз™эм45 результат суммируется с Ni на сумматоре

- ч блок 10 подает12. В результате выходной код становится

zf d/1 н ip , по которому по-равным

c/it. t г л, сигнал (Ноч) на диф-N2 - N3 , м „ , ,, ,,i/i/,i

flnp «. ,, , г г„|1СЛьный усилитель N1 K3UUBx-KiK2K4UBX Ол с jjL3 Д1фференцизлькыйБО KaiOjAi + KiUBx + Ai

v ,е т-,. i зль 3 0 в/ riocr naeii,/„,, 1

мп Д1 по / с о .,а 10 АНН А преВыбрав и k2 Q ПОЛУЧИМ

Я--Й е . Мпых КзК4ивх

ч- .,Таким образом, в выходном коде скомi f- ,--,м о й-1ф.я ,и-и1 рреобрь-55 пенсированы погрешности Ai,A2 ,Аз и

го с si эi п т , 4,Формула изобре екия

iiui-ылногть угипите- Аналого-цифровой преобразователь,

Ь содержащий коммутатор, первый и второй

информационные входы которого являются

соответственно первой и второй входными шинами, вход управления соединен с первым выходом блока управления, а первый и второй выходы соединены соответственное первым и вторым входами первого дифференциального измерительного усилителя, выход которого через преобразователь ток- напряжение соединен с информационным входом первого аналого-цифрового преобразователя, вход управления которого соединен с вторым выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены второй дифференциальный измерительный усилитель, второй аналого-цифровой преобразователь, управляемый инвертор кода, цифроаналоговый преобразователь, регистр, первый и второй сумматоры кодов, причем первый и второй входы второго дифференциального измерительного усилителя являются соответственно первой и второй входными шинами, а выход соединен с информационным входом второго аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами управляемого инвертора кодов и первыми входами первого сумматора кодов, выходы управляемого инвертора кода соединены с соответствующими информационными входами цифроаналогового преобразователя, инверсный и прямой выходы которого подключены соответственно к третьему и четвертомувходампервогодифференциального измерительного усилителя, выходы первого аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с информационными входами регистра и первыми входами второго сумматора кодов, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам регистра, выходы второго сумматора кодов соединены с соответствующими вторыми входами первого сумматора кодов, выходы которого являются выходной шиной, первцй выход блока управления соединен с входами управления управляемого инвертора кода и цифроанз- логового преобразователя, третий и четвертый выходы соединены соответственно с входами управления регистра и второго аналого-цифрового преобразователя, пятый выход является шиной Готов, а вход- шиной Пуск.

и второй выходы каждого i-ro делителя тока пополам соединены с соответствующими первым и вторым входами каждого i-ro переключателя тока, первый выход каждого

i-ro переключателя тока соединен с информационным входом каждого 1-го разрядного ключа, второй выход каждого 1-го переключателя тока, кроме последнего, соединен с входом 1+1-го делителя тока пополам, входы

0 управления переключателей тока объединены и являются входом управления цифроаналогового преобразователя, первые выходы всех разрядных ключей объединены и являются инверсным выходом цифроана5 логового преобразователя, вторые выходы разрядных ключей объединены и являются первым выходом цифроаналогового преобразователя, входы управления разрядных ключей являются соответственно информа0 ционными входами цифроаналогового преобразователя, второй выход последнего переключателя тока является шиной нулевого потенциала.

на генераторе импульсов, двух триггерах, распределителе импульсов, двух элементах И, элементе ИЛИ, интегрирующей цепи из резистора и конденсатора, первый вывод

0 которого является шиной нулевого потенциала, второй вывод объединен с первым выводом резистора и соединен с первыми входами распределителя импульсов и первого элемента И, второй вывод резистора

5 является шиной источника питания, второй вход первого элемента И соединен с первым выходом распределителя импульсов, а выход соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого является

0 входом блока, прямой выход соединен с первым входом второго элемента И, инверсный выход является пятым выходом блока, второй вход второго элемента И соединен с выходом генератора импульсов, а выход со5 единен с вторым входом распределителя импульсов, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым входом второго триггера, первым и вторым входами элемента ИЛИ, пятый и шестой выходы являются соответственно

0 третьим и четвертым выходами блока, второй вход второго триггера соединен с его инверсным выходом, прямой выход которого является выход элемента ИЛИ.

фиг. 2

О4

Ч

©

8У о

ПГ фигз

источника тока соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя и вторым выводом резистора, коллектор первого транзистора соединен с входом первого отражателя ток , коллектор второго транзистора соединен с входом второго отражателя тока, вход третьего отражателя тока соединен с выходом первого отражателя тока, выходы второго и третьего отражателей тока объединены и являются выходом усилителя, третьим и четвертым входами которого являются соответственно входы первого и второго отражателей тока.

()-о

18

-о

,1

s

фигЛ