Аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем Советский патент 1980 года по МПК H03K13/17 

Изобретение относится к анапого-нифровым преобразоватепям управляющих вычислительных устройств и может быть ио пользовано в системах автоматического управления, в которых требуется обеспеч ние высокой достоверности преобразовани информации. Известен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с самоконтролем, процесс преобразования и процесс контроля в котором раздедены во времени lj,23. Недостатком АЦП является разделение во времени процессов преобразования и контроля, что снижает быстродействие и достоверность контроля. Известен аналого-цифровой преобраэовеггепь с автоконтролем, в котором контроль достоверности преобразования осуществляется в процессе преобразования, содержащий блок сравнения, преобразователь цифро аналог, блок ввода команд, выходной регистр, тактовый генератор. Ключи, анштоговые запоминающие блоки, источник напряжения, дополнительные бпо ки сравнения, регистры ошибок, готовности 2j , Недостеггками преобразователя являются невысокое быстродействие, дополнительные аппаратурные затраты и отсутствие автоматической коррекции одиночных неисправностей цифро аналогового преобразователя цепи обратной связи. Целью изобретения является повышение быстродействия, упрощение устройства и обеспечение автоматической коррекции одиночных неисправностей. Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровом преобразователе с самоконтролем, содержащем преобразоваггель цифроаиапог, вход которого соединен с выходом тактового генератора, а первый выход со входом выходного регистра, второй выход тактового генератора соединен с регистром готовности, третий выход с первым входом регистра ошибок, четвертый выход соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого ключей, а первый вход с вьосодом Блока ввода команд, выход первого ключа соединен со входом первого эапоминагацего блока, выход которопэ соединен со вторым входом третьего ключа третий вход которого соединен со входной шиной, а выход с первым входом блоко сравнения, зыход второго ключа соединен со входом второго запоминающего блока, выход которого соединен со вторым входом четвертого ключа, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения а его выход соединен со вторым входом регистра ошибок, выход преобразователя цифроаналог соединен со входами первого и второго ключей и с третьим входом четвертого ключа, выход блока сравнения соединен со вторым входом так тового генератора, третий вход которого соединен с выходом регистра ошибок, а прггый выход тактового генератора соединен со вторьп - входом выходного регистра На чертеже предсгавлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя с самоконтролем. Он содержит преобразователь цифртана лог 1, блок 2 сравнения, ключи 3,4,5,6, запомин 1ющие блоки 7 и 8, тактовый генератор 9, блок 1О ввода команд, 11 готовности, регистр 12 ошибок, выходной регистр 13. Работа устройства осуществляется сле/: ющим образом. В начале процесса преобразования через ключи 3 выход аналого-цифровопэ пре образователя подключен к запоминающему блоку 7. В первом также включается стар щий разряд анапого-цифрового преобразователя и на блок 2 сравнения через ключ . 6 и 5 подаются соответственно аналоговая величина с выхода аналого-цифрового преобразователя, соответствуют.ая весу включенного разряда () ранее зафиксированная величина с выхода анапогов ого с(апоминающего блока 7 (Uj ) ( в начале преобразования - нулевая). В случае исправного включения разряда блок 2 сравнения сработает и тактовый генератор 9 следующим тактом разрешает выдачу на аналоговый запоминающий блок; 7 аналоговой величины с аналого-цифрового преобразователя и одновременно через ключи 5 и 6 ПОДКЛЮ1ИТ к блоку 2 cpiaBHeния измеряемое напряжение Uy и выход цифроаналогового преобразователя. Таким образом в этом случае блок 2 сравнения в зависимости от ее состояния через ло- гические ячейки тактового генератора 9 оставит включенным или отключит соотаетствующий разряд цифреаналоговогЭ преобразователя 1, в {результате чего в выходном регистре 13 сформируется соответствующий разряд. В том any чае, если разряд аналогоцифрового преобразователя неисправен (не произойдет его включение), сравниваемые напряжения с выходов аналого-цифрового преобразователя и аналогового запоминающего блока 7 равны ( / ), блок 2 сравнения запишет единицу в соответствующем разряде регистра 12 ошибок, yr равляемого тактовым генератором 9, и через логические ячейки тактового генератора 9 включттг все последующие разряды аналого-цифрового преобразователя (в этом случае вес всех включенных разрядов должен с точностью до единицы младшего разряда соответствовать весу неисправного разряда) и через ключи 4 выход аналогоцифрового преоб разов апреля подключится ко входу аналогового запоминаюцего блока 8. Следующиь- тактом ко входам блока 2 сравнения через ключи 5 подается измеряемое напряжение, а через ключи 6 - выход аналогового запоминающего блока 8 ( Ul/n ) В зависимости от состояния блока 2 сравнения сформируется соответствующий разряд в выходном регистре 13. При формировании нуля отключаются все разряды аналого-цифрового преобразовате- . ля 1, включенные для компенсации неисправного, происходит возврат к предыдущему уровню, который запоминается в ане логовом запоминающем блоке 8, При формировании единицы происходит сохранение сформированного уровня в аналоговом эапоминающем блоке 8 при отключении разрядов аналого-цифрового преобразователя, включенньк для компенсации неисправного. Далее процесс преобразоБа шя повторяется, формируются последующие разряды, причем при формировании разрядов участвует и зафиксированный уровень, соответ сгвующий неисправному разряду аналогоцифрового преобразователя. Разрешение подключения этого уровня осуществляется с логических ячеек тактового генератора 9, на который поступает сигнал с регистра 12 ошибок. После окончания полного цикла преобразования, когда в выходном регистра 13 сформируются все разряды, с регистра готовности выдается сигнал готовности и по сигналу с блока 10 ввода команд производится выдача кода с выходного регистра 13 с одновременной выдачей кода ошибок с регистра 12 ошибок. Таким образом, предлагаемый аналогоцифрювой преобразователь с самоконтролем