Устройство для аналого-цифрового преобразования Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 G08C9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО

1

Изобретение относится к системам автоматического преобразования аналоговой величины в дискретный электрический сигнал, а именно к аналого-цифровым преобразователям.

Известен функциональный аналого-цифровой преобразователь, содержащий функциональный преобразователь точного отсчета и функциональный преобразователь грубого отсчета, к аналоговым входам которых подключены напряжения синхронизации соответственно точного и грубого отсчетов, сумматор, селектор каналов, первый узел управления, выход которого через первый генератор, управляемый напряжением, подключен ко входу реверса первого реверсивного счетчика, цифровой выход которого связан с цифровым входом преобразователя точного отсчета 1.

Недостаток известного устройства заключается в сложности схемы сопряжения точного и грубого отсчетов из-за наличия цифрового сумматора и селектора каналов, схема построения которых усложняется при числе отсчетов больше двух. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому, устройству является устройство дЛя аналого-цифрового преобразования, содержащее функциональные преобразователи грубого и точного отсчетов, выходы которых подключены к фазовым детекторам, управляемые генераторы, входы которых соединены с выходами соответствующих фазовых детекторов, один выход первого управляемого генератор асвязан с входом реверса первого реверсивного счетчи 0 ка, выходы второго управляемогогенератора соединены со счетным входом и входом, реверса второго реверсивного счетчика 2.

Недостаток этого устройства состоит в том, что наличие паразитных амплитудной и фазовой модуляций, снимаемых с многофазных функциональных преобразователей, приводит к Ощибке следящей системы и преобразователя аналог-код в целом.

Цель изобретения - повыщёние точности устройства для аналого-цифрового преобразования.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство для аналого-цифрового преобразования введен блок согласования кодов, вход которого соединен с вторым

выходом первого управляемого генератора, а выход - со счетным входом первого реверсивного счетчика, цифровые выходы которого соединены с цифровыми входами функционального преобразователя грубого отсчета, цифровые выходы второго реверсивного счетчика соединены с входами функционального преобразователя точного отсчета.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для аналого-цифрового преобразования содержит функциональный преобразователь 1 грубого отсчета, функциональный преобразователь 2 точного отсчета, фазовые детекторы 3 и 4, управляемые генераторы 5 и 6, блок 7 согласования кодов, реверсивные счетчики 8 и 9. Функциональные .преобразователи 1 и 2 соединены через фазовые детекторы 3, 4 с управляемыми генераторами 5 и 6, которые в свою очередь связаны с реверсивными счетчиками 8 и .9.

Функциональный преобразователь 1 сравнения напряжений синхронизации грубого отсчета и пробного угла реверсивного счетчика 8 формирует напряжение рассогласования грубого канала.

Функциональный преобразователь 2 сравнением напряжения синхронизации точного отсчета и пробного угла реверсивного счетчика 9 формирует напряжение ра ссогласования точного канала. Фазовые детекторы 3 и 4 содержат также фильтры нижних частот, осуществляют демодуляцию напряжений рассогласования и определяют направление счета реверсивных счетчиков 8 и 9. Генераторы 5, 6, управляемые напряжением, формируют импульсы, частота следования -которых пропорциональна величине управляющего напряжения, и обеспечивают передачу сигналов направления счета от фазовых детекторов 3 и 4 на реверсивные счетчики 8 и 9.Блок 7 согласования кодов служит для сопряжения к старщих разрядов реверсивного счетчика 8 с п младщими разрядами реверсивного счетчика 9. Реверсивный счетчик 8 формирует к старших разрядов кода угла поворота вала грубого отсчета. Реверсивный счетчик 9 формирует п старших разрядов кода угла поворота, вала точного отсчета.

Устройство работает следующим образом.

Напряжения синхронизации грубого и точного отсчетов поступают на соответствующие аналоговые входы функциональных преобразователей I и 2, на цифровые входы которых проходят кодовые значения пробного , от реверсивного счетчика 8 и пробного угла от реверсивного счетчика 9.

В результате на выходе функциональных преобразователей 1 и 2 вырабатываются напряжения, которые демодулируются фазовыми детекторами 3 и 4, в результате чего формируются управляющие напряжения, которые, поступая на управляемые генераторы 5 и 6, регулируют тактовую частоту и реверс счетчиков 8 и 9. Это в конечном счете приводит к тому, что кодовые значения углово(,. и d-L совпадают со значениями углов поворота валов грубого и точного отсчетов 0, и Q соответственно, т.е. осуществляется режим слежения.

Для сопряжения кодовых значений грубого и точного отсчетов (реверсивные счетчики 8 и 9) используется блок 7. Блок 7 согласования кодов представляет собой блок умножения на переменный коэффициент. Этот блок в данно1У устройстве включает в себя формирователь, W-разрядный счетчик и элемент ИЛИ. Необходимый коэффициент умножения блока 7 согласования колов определяется из условия, что младщий разряд реверсивного счетчика 8 является следующим после, старщего разряда реверсивного счетчика 9, т.е. счетчик 8 является продолжением счетчика 9. Это условие выполняется в зависимости от коэффициента редукции между валом грубого и точного отсчетов и выбором соответствующего количества разрядов Б счетчиках грубого и точного

отсчетов, формирующих значение угла поворота вала.

Использование блока, согласования кодов в устройстве для аналого-цифрового преобразования обеспечивает построение типоp вых каналов аналого-цифровых преобразователей в многоканальных системах повыщенной точности.

В устройстве возможно простое перераспределение разрядов кода угла, которые снимаются со счетчиков грубого и точного отсчетов. Например, вместо пяти разрядов грубого отсчета и семи разрядов точного отсчета можно выбрать десять разрядов точного отсчета и три разряда грубого отсчета без изменения принципиальных связей устройства.

Экономический эффект от использования предложенного технического решения обусловлен указанньши его техническими преимуществами.

Формула изобретения

Устройство для аналого-цифрового преобразования, содержащее функциональные преобразователи грубого и точного отсчетов, выходы которых подключены к фазовым детекторам, управляемые генераторы, входы которых соединены с выходами соответствующих фазовых детекторов, один выход 5 первого управляемого генератора соединен с входом реверса первого реверсивного счетчика, выходы второго управляемого генератора соединены со счетным входом и входом реверса второго реверсивного счетчика, отличающееся тем, что; с Цёлью гТовйшШйя точности устройства, в него введен блок согласования кодов, вход которого соединен с вторым выходом первого управляемого генератора, а выход - со счетным входом первого реверсивного счетчика, цифровые выходы которого соединены с цифровыми входами функционального преобразователя грубого отсчета, цифровые выходы второго

реверсивного счетчика соединены с входами функционального преобразователя точного отсчета.

Источники информации, принятЬ1е во внимание приэкспертизе

1.Патент США № 3508252, кл. 340-347, 1971.

2.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. . М., «Энергия, 1974. с. 82.