Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1977 года по МПК H03K13/17 

(соединен с третьим входом блока управле.ыия, второй выход которого через допол;НИте/пьный счетчик соединен с дешифратором, выход которого соединен с первым входом дополнительного коммутатора, второ вход которого через блок ступенчатой отрицательной обратной связи соединен с выходом усилителя, а выход дополнительного коммутатора соединен со вторым входом усилитедя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Аналого-цифровой преобразователь содержит блок 1 вычитания, усилитель 2, коммутатор 3s источник 4 опорного .напряжения интегратор 5, детектор 6 нуля, блок 7 управления, генератор 8 опорной частоты, счетчики 9 и Ю, индикатор 11, преобразо«ватель 12 код- напряжение, блок 13 ступенчатой отрнцате-ОБНой обратной связи, коммутатор 14, дешифратор 15, конденсаторный частотомер 16, операционный усиггатель 17.

Аналого-цифровой преобразователь осуществляет цикл преобразований в четыре такта.

В первый такт преобразуемый аналоговуй сигнал поступает через ; блок 1, усилитель 2 и коммутатор 3 на интегратор 5, где интегрируется зафиксированный промежуток. времени, задаваемый блоком 7. Пос№ этого происходит разряд интегратора 5 сигналом от источника 4, подаваемым на интегратор 5 через коммутатор 3. Время разряда интегратора 5 .фиксируется детек.тором б и определяется посредством счета импульсов генератора 8 счетчиком 10. За первый такт определению подлежат толь ко старшие разряды входного сигнала,

В втором такте цифровое значение старшкх разрядов с помощью преобразователя 12 снова преобразуют в аналоговую форму и вводят в блок 1, где происходит вычитание его из входного-сигнала.

За время первого и второго, тактов конденсаторный частотомер 16 подает на операционный усилитель 17 напряжение, обратно пропорциональное периоду переменкой составляющей аналогового сигнала.

Выходное напряжение операционного усилнтеля 17 через блок 7 управляет числом п подтактов, на которые разделен третий такт,

В третьем такте полученный разностный преобразуется так же, как и в первом такте, но в этом такте определению подлежат младшие разряды входного сигнала, соответствующие удвоенному максимальному значению шума. При этом третий такт

разделен на П подтактов, количество которых определяется в зависимости от длительности периода перемешюй составляющей преобразуемого сшнала с помощью конденсаторного частотомера 16 и операционного усилителя 17.

Сигнал с блока 7 поступает на ком 1утатор 14, который в каждый из подтактов подключает ступень блока 13, выбранную

дешифратором 15 и счетчиком 9 подтактов в зависимости от числа п подтактов, ко входу усилителя 2, уменьшая коэффициент передачи по напряжению усилителя 2 в число раз, равное числу подтактов. При этом конденсаторный частотомер 16 проводит оценку длительности эквивалентного периода переменной составляющей преобразуемого .налогового сигнала в виде напряжения, прямопропориионального его обратной величине -

частоте, которое поступает на оп ацион- ный усилитель 17 с выхода которого сигнал, соответствующий минимальной погрешности преобразования аналогового сигнала при различных периодах переменной ссютавляющей, поступает на «блок 7 и далее на коммутатор 14 через счетчик9 и дешифратор 15. Результаты преобразования каждого подтакта накапливаются в счетчике 10, обрагзуя среднестатическое цифровое значение

преобразуемого напряжения, которое поступает на индикатор 11.

В четвертом такте вход аналого-цифрового преобразователя закорачивают, и производят корректировку нуля.

Формула изооретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок вычитания, выход которого соединен с первым входом усилителя, выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которюго соединен с выходом источника опорного напряжения,

третий вход соединен с первым выходом блока управления,выход коммутатора через интегратор соединен со входом детектора нуля, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а второй выход соединен со входом счетчика, первый выход которого соединен с индикатором, а второй выход через преобразователь код-«апряже-

ние соединен с первым входом блока вычитания, от л и. чающийся тем, что с целью повышения точности преобразования, в него введень конденсаторный частотомер, операционный усилитель, допол1Штельлый счетчик, дешифратор, дополнительный коммутатор, блок ступенчатой отрицательной обратной связи, причем второй вхо блока вычитания через конденсаторный частотомер соединен со входом операционного усилителя, выход которого соединен с третьим входом блока управления, второй выход которого через дополщгтелъный счетчик соединен с дешифратором, выход которого соединен с первым вх(5дом дополнительного коммутатора, второй вход которого через блок ступенчатой отрицательной обратной связи соединен с выхсщом усилителя, а выход допйл1штелы1ого коммутатора соединен со вторым входом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Шл1шдин В. М. Цифровые электроизмерительные приборы. М., Энергия, 1972, с. 281-283.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 482890, кл. Н 03 К 13/17, 20.11,72.

щ

17

13

6