Адаптивный аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1975 года по МПК H03K13/14 

(54) АДАПТИВНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

I Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известен адаптивный аналого-цифровой преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь считывания, счетчик-регистр, дифференциальный усилитель, переключатель, компаратор коррекции, преобразователь код-напряжение, триггер знака младших разрядов, вентиль, вентильную сборку, резистор и генератор импульсов, причем входная клемма преобразователя через резистор соединена со входом дифференциального усилителя,- первый выход которого через вентиль, второй вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов и первым входом переключателя, и через триггер знака младших разрядов подключен к шине реверса счетчика-регистра, а второй выход дифференциального усилителя соединен с вторым входом переключателя, третий вход которого подключен ко второму, выходу генератора тактовых импульсов, четвертый входк входной клемме преобразователя, а соединен со входом компаратора коррекции и через аналого-цифровой преобразователь считывания, вентильную сборку, второй вход которой соединен со вторым

выходом генератора тактовых импульсов, а также через счетчик-регистр и цифро- аналоговый преобразователь со входом дифференциального усилителя.

Для повышения точности и быстродействия предлагается устройство; в которое введен блок автоматического изменения динамического диапазона точного отсчета, причем его входы соединены со входом дифференциального усилителя, с выходом

аналого-цифрового преобразователя считывания и выходом компаратора коррекции, а выход - с дополнительным входом счетчика-регистра.

Блок автоматического изменения динамического диапазона точного отсчета может быть выполнен в виде адаптивного блока и системы, состоящей из одинаковых каналов, каждый из которых содержит Маси1та6нь1й усилитель, дополцйтельньш

компаратор коррекции и аналого-цифровой (Преобразователь с параллельным кодиро- I ванием, причем вход масштабного усилителя соединен со входом дйфференциальногр усилителя, а выход через дополнительный компаратор коррекции и аналого-цифровой : преобразователь с перагшельным кодировавд ем средикен со входом адаптивного блока. Для обеспечения взаимосвязи каналов блок адаптации собран из двух вентильных сборок, шифратора, собирательной схемы и сборки схем совпадения, причем первые входы каждой вентильной сборкисоединв)яы с выходами аналого-ци(| ового преобразователя с параллельным кодированием, а втррые - с выходом дополнительного компаратора коррекции, выходы вентильных /сборок соединены со входами собирательной схемы выходы дополнительных компараторов коррекции соединены с первыми входами сборки схем совпадения и входами шифратора, а вторые входы сборки схем совпадения подключены ,к выходу генератора тактовых импульсов, На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока автоматического изменения диапазона точного отсчета; на фиг. 3 структурная схема адаптивного блока. Адаптивный аналого-цифровой преобразователь считывания содержит аналого-цифровой преобразователь 1 считывания, счет- , .чин-регистр 2, дифференциальный усилитель 3, переключатель 4, компаратор коррекции 5, преобразователь 6 код-напряжение (цифро-аналоговый преобразователь), триггер 7 знака младших разрядов, вентиль 8, вентиль ную сборку 9, резистор 10 и генератор 11 импульсов.1 ri Входная клемма 12 через резистор 1О соединена со входом дифференциального уси лителя 3, первый выход которого через вентиль 8 и триггер 7 младших разрядов подключен к шине 13 реверса счетчика-регистра 2. Второй вход вентиля соединен с первым выходом генератора 11 импульсов и первым входом переключателя 4. Второй выход дифференциального усйли1геля 3 соединен с вторым входом переключателя 4, третий вход которого подключен ко второму выходу генератора 11 тактовых импульсов, четвертый вход - к входной клемме 12, преобразователя 6. Выход переключателя 4 соединен со входом компаратора коррекции 5 и через анало о-цифровой преобразователь 1 считы вания, вентильную сборку 9, второй вход которой соединен со вторым выходом генератора 11 тактовых импульсов, а также через счетчик-регистор 2 и цифро-аналого. вый преобразователь 6 со входом дифферен циального усилителя 3. Входы блока 14 автоматического изме- нения динамического диапазона точного отсчета соединены со входом дифференциального усилителя 3, выходом аналого-цифрового преобразователя 1 считывания и выходом компаратора коррекции 5, а выход- с дополнительным входом счетчика-регистра 2. Блок 14 автоматического изменения динамического диапазона точного отсчета выполнен в виде адаптивного блока и системы, состоящей из одинаковых каналов, .каждый из которых содержит масштабный усилитель (усилители ПТ,, где tn - число каналов), дополнительный компаратор коррекции (компараторы и анадо1;о|-айфровой преобразователь (пре- образователи Ш ). Вход каждого масштабного усилителя соединен с соответствующим входом дифференциального усилителя 3. Выход каждого масштабного усилител, через соответствующий дополнительный компаратор коррекции и соответствующий аналого-цифровой преобразовательс параллельным кодированием соединен с соответствующим входом адаптивного блока 18. Адаптивный блок 18 содержит две вен|Тильные сборки 19 и 20, шифратор 21, собирательную схему 22 и сборку 23 схем совпадения.j Первые входы вентильных сборок 19 и 20 соединены с выходами соответствующих аналого-цифровых преобразователей ГП с параллельным кодированием. Вторые входы вентильных сборок 19 и ilO соединены со входами соответствующих дополнительных компараторов 16 m . Выходы вентильных сборок 19 и 20 соединены с соответствуюищми входами собирательной схемы 22. Выходы компараторов Ш соединены с первыми входами сборки 23 схем совпадения и входами шифратора 21. Вторые входы сборки 23 схем совпадения подключены к выходу генератора так-ттовых импульсов 11. Адаптивный аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом. В первом такте определяется код старших разрядов. В этот период времени с помощью генератора 11 тактовых импульсов переключатель 4 устанавливается в положение, при котором с его выхода снимается полное значение входного сигнала, которое поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 1. Входной сигнал поступает На вход компаратора коррекции 5, который i не участвует в данной операции. В результате в момент окончания первого такта кодирования на выходе преобразователя 1 будет зафиксирована величина, соответствую;Щая коду старших разрядов. Во втором такте определяется код младших разрядов с учетом знака, корректируется код старших разрядов и формируется КОД сдвига. В этот момент код старших разрядов через вентильную сборку 9 заносится в счетчик-регистр 2, а переключатель 4 устанавливается в обратное положение. Знак определяется триггером 7 знака 1шторь1 через вентиль 8 соединен с биполярным .выходом усилителя 3. Когда сигнал рассогласования равен нулю или больше его, код знака равен нулю. В противном случае код знака равен единице Формирование кодов старших и младших разрядов и величины коррекции кода старших разрядов проводится блоком 14, который управляется сигналом рассогласования Если величина,сигнала рассогласования больше нуля и меньше физического значения кванта грубого отсчета, то код младших разрядов будет отрабатываться преобразователем 1, на вход которого с униполярного выхода усилителя 3 будет подано напряжение. В дальнейшем код младших разрядов подается на в::од блока 14 и через открытые вентили вентильной сборки 20, собирательную схему 22 на выход пре образователя. Когда сигнал рассогласования достигает физического значения кванта грубого от

счета, сработает компаратор бис выхода сборки 23 схем совпадения на первый счетный вход счетчика-регистра 2 поступает импульс, который в зависимости от величины сигнала знака изменит содержимое счетчика-регистра И наодин младший разряд. Выходы преобразователя 1 будут заперты вентильной сборкой 20. .

Когда величина сигнала рассогласования больше физического значения кванта грубого Отсчета, но меньше удвоенного значения его, в отработке кода младших разрядов будет участвовать только преобразователь первого информационного канала.

Когда величина сигнала рассогласования равна удвоенному физическому значению кванта грубого отсчета, срабатывает компаратор первого информационйого канала.

В предельном случае в отработке кода младших разрядов будет участвовать преобразователь . , включенный в W-и канал, а в формировании величины коррекI ции кода старших разрядов компаратор

товых импульсов, четвертый вход - к входной клемме преобразователя, а выход соединен со входом компаратора коррекции и через аналого-цифровой преобразо-

ватель считывания, вентильную сборку, второй вход которой соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов, а также через счетчик-регистр ii преобразователь код-напряжение со входом диф|ференциального усилителя, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введен блок автоматического изменения динамического, диапазона точного отсчета, при-

чем его входы соединены со входом дифференциального усилителя, с выходом aJHa- лого-цифрового преобразователя считывания и выходом компаратора коррекции, а выход - с дополнительным входом счетчи-

ка-регистра.

выходами, аналого-ци(}рового преобразователя с параллельным кодированием, а вторые - с выходом дополнительного компаратора коррекции, выходы вентильных сборок соединены со входами собирательной

схемы, выходы дополнительных компараторов коррекции соединены с первыми входами сборки схем совпадения и входами шифратора, а вторые входы сборки схем совпадения подключены к выходу генератора тактовых импульсов.

Г --

Фиг. 1

.til t