АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1972 года по МПК H03M1/10 H03M1/56 G01R19/255 

Изобретение отио:сится к устройствам измериггельной техники.

Известны преобразователи время-импульсного типа, использующие лрюмежуточное предетащлвние аналоговой (величины в виде временного иитер1вала и .подсчета числа импульсов reiHep,aTOpa эталовной частоты, укладыв.аювдихся в этом иитврвале. Такие устройства имеют малую точность вреобразоваиия за счет ошибки Д1иск1р.етности.

В целях уменьшения ошибки дискретности в |П1рбдл ат.аемый аналого-цифровой преобразователь выведены устройст&а цреобразоваиия временного интервала в напряжение и интегриров-ания, состояш,ие из ключей, стабилизаторов тока iC эталонными емкостями и нульорганов. Причем вход первого устройства преобразования временного интервала соединен с выходами преобразователя входной величины во временной интервал, квантователя и второ.го устройства преобразования вре-менного интервала в напряжение и интегрирования, вход которого соединен, с выходами первого устройства преобразования временного инт©р|вала и квантователя. Выходы устройств преобр.азования временного интервала в напряжение и интеприрования соединены со входом вьтислительного устройства.

Из меряем.ая входн ая величина L/BX подается во В|реманной интер1вал tax на преобразователь /, который через делитель 2 часто ты запускается от генератора 3 эталонной частоты. В качестве развертывающего напряжения используется пилообразное напряжение. Од1нов)р1еменно с запускам прео:бразователя во временной интервал в квантователе 4 открывается вентиль, который пропускает

на вычислительное устройство 5 импульсы от генератора этал;онной частоты. В момент достижения равенства входной величины и пилообразного напряжения с преобразователя / поступает И1мпульс /„о, которь1й подается на

квантователь 4. По этому сигналу квантователь превращает пропускать импульсы генератора эталонной частоты на вычислительное устройство. Кроме того, квантователь ограничивает величину цифрового эквивалента

с избытком /вых, дополняя длительность временного интервала до величины, содержащей целое число импульсов генератора эталонной чаСтоты.

Импульсом /но запускается первое устройство преобразования В1ремвнного интервала в напряжение и интеприрования его. Оно состоит из ключа б, стабилизатора тока с эталонной емкостью 7 и нулъ-ограна 8. Стабилизатор тока начинает заряд эталонной емкости,

НОИ емкости продолжается до приход а импульса от генератора эталонной ча-стоты с выхода кваитователя. Этот вмоульс является последним в выходной серии, определяющей величину цифрового эив|И;валвнта в даиный цикл измерения входной величины.

В .следующем .цикле измерения все процессы ПОВТО.РЯЮТСЯ, только интелрирование напряжения в первом .устройст ве преобразования начинается с начальных условий, пол ученных в предыдущем цикле. Если теперь (Накопленное надряжение f/i достигнет величины, лропорцианальной целому периоду частоты эталонного генератора, то нуль-орган 5 срабатывает и выдает импульс /i. Этот импульс вычита-ется из значения цифрового эквивалента в вычислительмом устройстве и одновременно запускает второе устройство преобразования временного интервала в напряжение и интегрирова.ния ело. Второе устройство состоит из ключа 9, стабилизатор а тока с эталонной емкостью 10 и нуль-органа 11. На конденсаторе nepiBoro устройства прео5разован.ия дрОисходит сброс накопленного напряжения. Второе устройство лреоб|р.азовання работает также, как и первое, и по достижений иaiKOпленного напряжения f/2, пропорционалыной целому периоду частоты эталоаного генератора, нуль-огран // выдает импульс /2- Этот им1пульс вьшитается из з)на1че.ния цифрового эквивалента, сбрасывает «акопленное напряжения и вновь подключает первое устройство преобразования. В последующих циклах преобразования входной величины гвсе процессы повторяются.

Таким образом, абсолютное значение ошибки дискретности Л оказывается связаниым с количествоМ п циклов пре.о:бразования входной величины /вх выр ажением

вых „II„ вх

-fl+ 1 -Я-3-,

tsx - длительность временно го интервала, пропорциональная входному воздействию,

вых- квантованная (ограниченная) с избытком длительности 4х.

период частоты эталонного гене1р атор,а.

Кол1ичество циклов преобразования, необходимых для получения заданной абсолютной ошибки дискретности в значении интеграла цифр.ового экв.ивалента, равно

1 4

п

1--Д

8 ; ta-.f + кг - 4ых 0,

J кг

Д кг - 8 8 0,

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь с промежуточным преобразованием во временной интерв ал и заполнением импульсами генератора эталонной частоты, содержащий генератор эталонной частоты, делитель частоты, преобразов.атель входной величины во временной интервал, квантователь, вычислительное устройство, отличающийся тем, что, с целью уменьшения ошибки дискретности, в него введены устройства преобразования временного интервала в напряжение и интегрирования,

состоящие из ключей, стабилизаторов тока с эталонными емкостями рИ нуль-органов, причем вход первого устройства преобр.азования временного интер.вала соединен с выходами преобразователя входной величины во временной интервал, |Кв.антоватеЛЯ и второго ycтpioйства преобразования временного интер.вала в напряжение и интегрирования, вход которол6 соединен с выходами первого устройства П|реобразова1ния временного интервала и квантователя, выходы устройств (Преобразования временного интервала в нагаряжение и интегрирования соединены со входом вычислительного устройства.