Способ аналого-цифрового преобразования Советский патент 1980 года по МПК H03K13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике. Известен способ аналого-цифрового преобразования, основанный на непрерывном интегрировании измеряемого сигнала и уравновешивании накапливаемого интеграла интегралом от широтномодулированного образцового сигнала 1. Недостатком этого способа являет ся низкая точность преобразования. Известен способ аналого-цифровог преобразования, основанный на непре рывном интегрировании входного сигнала, совмещении.в одном такте д анной операции, а также интегрирования уравновешивающего сигнала А виде импульсов изменяющейся дпи«ельности и получения результата виде цифрового кода, соответствую пего сумме длительности выходных импульсов в нескольких примыкающих тактах преобразования 2. Недостаток такого способа - низ точность преобразования. Цель изобретения - повышение точ ности преобразования. Это достигается тем, что в спосо аналого-цифрового преобразования, основанном на предварительном преобразовании входной аналоговой величины в длительность интервала путем одновременного интегрирования в каждом такте входного сигнала и уравновешивающего по интегральному значению широтно-модулированного сигнала обратной связи с последующим получением результата в виде цифрового кода, соответствующего сумме длительностей широтно-модулированных импульсов в нескольких примыкающих тактах, интегрирование входного сигнала осуществляют прерывистым, выделяя внутри каждого такта интервал времени, в течение которого производят коррекцию аддитивных погрешностей цепи прямого преобразования, сохраняя постоянным напряжение интегрирования, причем длительность интервала коррекции и длительность такта выбирают :кратными периоду опорного частотного сигнала. На чертеже дана структурная электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит преобразователь 1 аналоговой величины в длительность импульсов, в котором двухвходовой интегратор 2 и широтноимпульсный модулятор 3 составляют

прямую цепь преобразования, а ключ 4 коммутирующий образцовый сигнал, цепь обратной связи. Результат измерения накапливается в счетчике 5 в виде суммы определенного числа счетных импульсов, пропущенных на вход счетчика 5 ключом б, управление которым производится широтномодулированным сигнгшсм с выхода преобразователя 1. Счетные импуль-. сы поступают с выхода генератора 7, который для увеличения помехоподавления может содержать цепи подстройки его частоты, кратной частоте помехи. Результат измерения индицируется отсчетным устройством 8, соединенным с выходом счетчика 5, а управление работой узлов осуществляется по сигналам с выходов блока 9 управления. Аналоговые ключи 10-12, запоминающий конденсатор 13 и инвертирунмций -усилитель 14 предназначены для коррекции дрейфа нуля интегратора 2. Устройство содержит тайже счетчик 15 и конденсатор 16.

В течение интервала времени t в преобразователе 1 блокируется работа широтно-импульсного модулятора 3 и соответственно замыкания ключа обратной связи. Одновременно производится коррекция дрейфа нуля интегратора. Для этого замыксштся аналоговые ключи 10 и 11 и размыкается ключ 12. При замыканий аналогового ключа 10 вход интегратора закорачивается, аналоговый ключ 11 при зтом замыкает цепь отрицательной обратно связи по постоянному току с выхода усилителя интегратора через инвертирующий усилитель на неинвертируюций вход усилителя интегратора. Конденсатор 13 заряжается до напряжения, необходимого для компенсации влияни ЭДС и токов смещения нуля усилителя интегратора 2. После окончания интевала коррекции и размыкания аналогового ключа 11 это напряжение буде запомнено.

Размыкание ключа 12 в течение интервала коррекции обеспечивает

в период между двумя смежными тактами преобразования сохранение неизменным заряда конденсатора 16.

После окончания интервала коррекции t работа устройства в течение оставшейся части тактового интервал t.,происходит ofei4HEiM образом. Преобразование широтно-модулированного сигнала в код осуществляется путем заполнения счетчика 5 импульсами генератора 7.

Выполнение данных операций обеспечивает повышение точности преобразования.

Формула изобретения

.Способ аналого-цифрового преобразования, основанный на предварительном преобразовании входной аналоговой величины в длительность интервала путем одновременного интегрирования в каждом такте входного сигнала и,уравновешивающего по интегральному значению широтно-модулированного сигнала обратной связи с последующим получением результата в виде цифрового кода, соответствующего сумме длительностей широтномодулированных импульсов в нескольких примыкающих тактах, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности преобразования, интегрирование входного сигнала осуществляют прерывистым, выделяя внутри каждого такта интервал времени, в течение которого производят коррекцию аддитивных погрешностей цепи прямого преобразования, сохраняя постоянным напряжение интегрирования, причем длительность интервала коррекции ,и длительность такта выбираются кратными периоду опорного частотного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3305856,кл.340-34 1970.

2.Авторское свидетельство СССР №567206, кл. Н 03 К 13/20, 1975

(прототип).