СЛЕДЯЩИЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1974 года по МПК H03M1/52 H03M1/48 

1

Изобретение относится к области техники преобразования аналоговых сигналов в цифровой код.

Известны следящие интегрирующие аналого-цифровые преобразователи, содержащие источник эталонного напряжения, подключенный через ключ к входу интегратора и выходу шунтирующего ключа, выход которого соединен с выходом интегратора и подключен к входу компаратора, второй вход которого подключен к общей шине, а выход через вентили - к запоминающему устройству, выход блока формирования циклов преобразования соединен с управляемыми входами вентилей и шунтирующего ключа, а через блок синхронизации, генератор заполняющих импульсов и вентиль с входом счетчика. Однако такие преобразователи имеют низкую помехоустойчивость, в результате чего возникает колебательный переходный процесс при появлении какого-либо возмущения на его входе, например, при резком изменении амплитуды или фазы гармонической помехи, при воздейctвии импульсной помехи, что приводит к недостоверному результату преобразования.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости следящего интегрирующего аналого-цифрового преобразователя.

Это достигается введением в схему предлагаемого преобразователя управляемого по

длительности одновибратора, в котором запускающий вход соединен с выходом блока формирования циклов преобразования, регулирующий вход - с выходом запоминающего устройства, инвертирующий выход - с управляющим входом ключа подключения эталонного напрялсения, а неинвертирующий выход- с вентилем счетчика.

Работа преобразователя основана на том,

что длительность тактов интегрирования эталонного напряжения в интеграторе оиределяется с помощью одновибратора, длительность выходного сигнала которого регулируется квантами по цепи обратной связи в

зависимости от состояния интегратора к концу цикла преобразования. При этом каждый цикл преобразования начинается с установления в интеграторе начальных условий. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого

преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Схема содержит источник 1 эталонного напряжения, ключ 2 для его подключения к интегратору, выполненному на операционном усилителе 3 с входными резисторами 4 и 5, конденсатором 6 и шунтирующим ключом 7 устаиовки начальных условий, компаратор 8 с выходными вентилями 9 и 10, генератор 11

заполняющих импульсов, блок 12 синхронизации этих импульсов с периодом помехи, блок 13 формирования циклов преобразования и счетчик 14 с входным вентилем 15. В преобразователь введен также управляемый по длительности одновибратор 16. Регулирующий вход этого одновибратора соединен с выходом запоминающего устройства 17, выполненного, например, на конденсаторе 18 и ключах 19 и 20, осуществляющих его заряд и разряд. Запускающий вход одновибратора 16 соединен с выходом блока 13, а его выходы - с входом ключа 2 и входом вентиля 15.

Входной сигнал непрерывно подключен через клемму 21 к резистору 5 интегратора. За время разынтегрирования в счетчике 14 накапливается новое значение результата преобразования, которое снимается с выходов 22. Циклы преобразования повторяются с перио,дом, равным периоду помехи. Эти периоды формируются по сигналу от источника помехи 23.

Входной сигнал 24 (фиг. 2) с наложенной гармонической и импульсной помехами циклически по импульсам 25, сформированным блоком 13, преобразуется в код. С помощью блока 12 импульсы 26 генератора 11 синхронизируются с периодом помехи. Напряжение 27 на выходе интегратора под воздействием импульсной помехи к концу цикла принимает положительное 28 или отрицательное 29 значения. Эти напряжения в известных следящих интегрирующих аналого-цифровых преобразователях привели бы к колебательному переходному процессу. В рассматриваемой схеме они с помощью сигнала 30 компаратора 8 открывают один из вентилей 9 (10). Импульс 25 проходит через этот вентиль и включает ключ 19 (20) разряда или заряда конденсатора 18. При этом величина этого разряда (заряда) влияет на длительность импульсов 31 одновибратора 16. Импульсы разряда 32 и заряда 33 конденсатора 18 изменяют длительность импульсов одновибратора на величину, не превышающую квант результирующего кода. Результат преобразования получается путем подсчета импульсов 34 за время отсутствия импульса на неинвертирующем выходе одновибратора.

Следящий цикл работы преобразователя начинается с приходом импульсов 25, по которому устанавливаются начальные условия в интеграторе. При отсутствии возмущения на входе преобразователя к концу цикла на выходе интегратора отрицательное напряжение 29, если в конце предыдущего такта преобразования было положительное напряжение 28. Это напряжение по описанной выще

схеме изменяет длительность импульса 31 одновибратора на один квант в противоположную сторону по сравнению с предыдущим изменением. Процесс слежения такого вида продолжается непрерывно.

Таким образом, в данной схеме колебательный переходной процесс возникнуть не может, и результат к концу каждого цикла соответствует величине входного преобразуемого сигнала.

Предмет изобретения

Следящий интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник эталонного напряжения, подключенный через ключ к входу интегратора и выходу щунтирующего ключа, выход которого соединен с выходом интегратора и подключен к входу компаратора, второй вход которого подключен к общей щине, а выход через вентили - к запоминающему устройству, выход блока

формирования циклов преобразования соединен с управляемыми входами вентилей и шунтирующего ключа, а через блок синхронизации, генератор заполняющих импульсов и вентиль с входом счетчика, отличающийс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, он содержит управляемый по длительности одновибратор, в котором запускающий вход соединен с выходом блока формирования циклов преобразования, регулирующий вход - с выходом запоминающего устройства, инвертирующий выход - с управляющим входом ключа подключения эталонного напряжения, а неинвертирующий выход - с вентилем счетчика.

J4

ттт

Фиг.1

mtiiiiiiii Фиг. 2