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

, Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий компаратор, 5 цифроаналоговый преобразователь и цифровые блоки для управления процессом аналого-цифрового преобразования 1 .

Однако устройство имеет недостаточ-|0 ную точность.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управления, выход которого соединен с входом регистра чисел, выходы кото- с рого поразрядно соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, а выход компаратора соеди- 20 нен с входом блока управления j .

Однако устройство имеет невысокую точность преобразования.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.25

Это достигается тем, что в аналогоцифровой преобразователь, содержащий блок управления, регистр чисел, цифроаналоговый преобразователь и ком- / паратор, введены дополнительный JQ

компаратор, устройство вычитания, источник эталонного напряжения и логический блок, причем второй выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с выxoдo устройства вычитания, первый вход устройства вычитания соединен со вторым входом компаратора, второй вход устройства вычитания соединен с выходом источника эталонного напряжения, выход компаратора соединен с первым входом логического блока, выход дополнительного компаратора соединен с вторым входом логического блока, третий вход которого соединен с управляющим выходом блока управления, и выход логического блока соединен с входом блока управления, а цифроаналоговый . преобразователь выполнен двуматричным.

Структурная электрическая схема устройства изображена на чертеже.

Аналого-цифровой преобразователь содержит блок 1 управления, регистр 2 чисел, цифроаналоговый преобразователь 3, компаратор 4, компаратор 5, устройство 6 вычитания, источник 7 эталонного напряжения 7 и логический блок 8, В исходном состоянии на выходах регистра 2 установлены сигналы, соот ветствуквдие цифровому коду 00...О, на первом выходе цифроаналогового преобразователя 3 установлено напряжение Ug равное нулю, на втором виходе цифроаналогового преобразо вателя установлено напряжение USM i aSHoe максимальному напряжению диапазона преобразований третьем выходе блока 1 установлен сигнал, которым заблбкирован выход компаратора 5, второй выход блока 1 также заблокирован. Цикл порязрядного кодирования начинается с включения старшего разряд регистра 2, сигналом на первом выходе блока 1. В первом такте в старший по номеру п-й разряд регистра 2 записывается 1.Под воздействием с нала на выходе старшего п-го разряд регистра 2 на первом выходе цифроан логового преобразователя 3 формируе ся эталонное напряжение USMI It -JLj о , да где dn - двоичная цифра,ди -эталонно напряжение. Эталонное напряжение с пер вого выхода цифроаналогового преобр зователя 3 поступает на первый вход компаратора 4, на второй вход которого поступает напряжение Ux источника кодируемого сигнала. Компаратор 4 сравнивает напряжение U УЭЛМ/ и, в зависимости от результата сравнения, выдает соответствую щий управляющий сигнал в блок управ ления 1 через логический блок 8. Ес и э71 сигналом с первого выхо блока управления 1 стирается 1 в п-ом разряде регистра 2 вместо нее в п-ый разряд регистра 2 записывает , т. е. а ц -0. Так как (1 4: эммакс о иX- |UэA макс поэтому фор мирование последующихоэталонных напряжений на первом выходе цифроаналогового преобразователя 3 осуществляется при его отключенном старшем п-ом разряде. Во втором такте 1 записывается в следующий (п-1)-й разряд регистра 2. На первом выходе цифроаналового преобразователя 3 формируется эталонное напряжение i -,п-1 -ga.,2 ди Если и an.i 1, если U а эмо - п-1 - -.л Сит. Д. Число тактов одно го цикла преобразования равно числу разрядов выходного цифрового кода. последнем п-ом такте напряжение Ux сравнивается с эталонным напря- . жением. |(%-.2 и. ,,.,...4а,2)ди и вырабатывается окончательное значение кода , , .«п2- ....а,2 После окончания цикла преобразования аналого-цифровой преобразователь устанавливается в исходное состояние. Так как формирование эталонных напряжений начиная с 2-го и по п-ый такт работы аналого-цифрового преобразователя осуществляется при отключенном старшем п-ном разряде цифроаналогового преобразователя, то погрешность преобразования находится в интервале:. О У - у ЗАЦП 2ллакс Если их -51эммакс г то кодируемое напряжение U сравнивается с помощью дополнительного компаратора 5 с эталонными напряжениями Dg на втором выходе цифроаналогового преобразователя 3, которые формируются, начиная со второго такта преобразования его младшими (с (п - 1)-го по 1-й) разрядами и по своему значению не превышают -|- USIAAOKC .в этом случае на второй вход компаратора 5 поступает напряжение U Т атмакс - выхода устройства G. Погрешность аналого-цифрового преобразователя в этом случае находится также в интервале 2дцп -| Умакс Формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управления, выходы которого соединены с входами регистра чисел, выходы которого поразрядно соединены с входами цифроаналогового преобразователя, первый выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, введены дополнительный компаратор, устройство вычитания, источник, эталонного напряжения и логический блок, причем второй выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с выходом устройства вычитания, первый вход устройства вычитания соединен со вторым входом компаратора, второй вход устройства вычитания соединен с выходом источника эталонного напряжения, выход компаратора соединен с первым входом логического блока, выход дополнительного компаратора соединен с вторым входом логического блока, третий вход которого соединен с управляющим выходом блока управления, выход логического блока соединен с входом блока управления, а цифроаналоговый

преобразователь выполнен двуматричным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Лосев А. П. и др. Преобразование информации в аналого-цифровых

преобразователях вычислительных устройствах и системах.М: Машиностроение. 1973, с. 208-232.

2. Энциклопедия кибернетики Главная редакция Украинской Советской энциклопедии, -К., 1974, т. 2, с. 204 (прототип).