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

1

Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования мгновенных значений быстроиэменяющихся сигналов в циф- 5 ровой код.

Известен аналого-цифровой преобразователь, который реализует метод замещения. Он содержит входной переключатель, первый вход которого сое- Ю динен с шиной входного сигнала, второй вход через цифроаналоговый преобразователь соединен с первым выходом блока управления, а третий вход - со вторым выходом блока управ-15 ления, вход которого соедилен с выходом, блока сравнения, а третий и четвертый выходы соединены соответственно с первыми входами аналогоцифрового преобразователя и второго 20 переклю.ателя, выход входного переключателя через аналого-цифровой преобразователь, второй переключатель соединен со входами первого и второго регистров памяти, выходы которых сое-25 динены со входами блока сравнения l

Недостатком известного аналогоцифрового .преобразователя является малая точность преобразования изменяющихся сигналов.

Цель изобретения - повыше;;ие точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее входной переключатель, первый вход которого соединен с шиной входного .сигнала, второй вход через цифроаналоговый преобразователь соединен с первым выходом блока управления, а третий вход - со вторым выходом блока управления, вход которого соединен с выходом блока оравнения, введены первый и второй аналоговый запоминаюсдие блоки, причем . первый вход первого аналогового запоминающего блока соединен с выходом входного переключателя, второй вход - о третьим выходом блока управления, а выход соединен с первым входом второго аналогового запоминающего блока и с первым входом блока сравнения,второй вход которого соединен с выходом второго аналогового запоминающего блока, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления.

На чертеже представлена структурная схема устройства аналого-цифрового преобразования.

Устройство содержит входной пере-, ключатель 1, первый и второй аналоговые запоминающие блоки 2 и 3, блок 4 сравнения, блок 5 управления и цифроаналоговый преобразователь 6. Сигналы входной или эталонный через входной переключатель 1 поступают на первый аналоговый запоминающий блок 2, а с него на вход второго запоминагацего блока 3 и на первый вход блока 4 сравнения. Второй вход блока 4 сравнения соединен с выходом блока 2. Блок 5 управления синхронизирует работу всего устройства.

Преобразователь работает следующим образом.

В начале цикла преобразования по команде с блока управления переключатель 1 подает на вход блока 2 входное изменяющееся напряжение. После этого в блоке 2 производится запоминание мгновенного значения входного сигнала. Далее с помощью блока 3 запоминается выходной сигнал блока 2. Одновременно с этим входной переключатель подключает ко входу блока 2 выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 6. После окончания переходных процессов в блоках 2 и 3 сигналом с выхода блока управ;1ения вводится старшая ступень эталонного напряжения, равная половине диапазона изменения входного сигнала. Она запоминается в блоке 2. Аналоговый запоминающий блок 3 до конца цикла преобразования хранит первоначально запомненное напряжение, которое сравнивается с выходным сигналом блока 2 с помощью блока 4 сравнения. В зависимости от знака разности на входе блока 4 старшая ступень эталонного сигнала либо отбрасывается, либо остается. Так формируется код старшего разряда преобразуемого сигнала. Далее вводится следующая, более младиая ступень эталонного напряжения,которая в блоке б суммируется с предыдущей ступенью, если та не была отброшена. Этот сигнал запоминается в блоке 2, а выходной сигнал блока 2 сравнивается с выходным напряжением блока 3. Формируется следующий разряд выходного кода.Таким же образом опрашиваются остальные разряды,кончая самым младшим. В конце цикла преобразования с выхода блока 5 управления выдается код, соответствующий мгновенному значению входного сигнала в момент его запоминания в блоке 2 .

Эффективное преобразование мгновенного значения входного сигнала в предлагаемом устройстве обеспечивается за счет, того, что к аналоговым запоминающим блокам предъявляются различные требования, а именно блок 2 должен иметь малую динамическую и может иметь большую статическую погрешности, блок 3, наоборо должен быть сравнительно медленным, но точным. При этом данные блоки каждый в отдельности проще реализовать, чем один быстрый и точный.

По сравнению с известным предлагаемый преобразователь имеет малу динамическую погрешность преобразовния быстроизменяющихся сигналов при высокой статической точности и може точно измерять короткие импульсные сигналы.

Формула изобретения

Устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее входной переключатель, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход через цифроаналоговый преобразователь соединен с первым выходом блока управления, а третий вход - со вторым выходом блока управления, вход которого соединен с выходом блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования, :,ведены первый и второй аналоговые запоминающие блоки, причем первый вход первого аналогового запоминающего блока соединен с выходом входного переключателя, второй вход с третьим выходом блока управления, а выход соединен с первым входом второго аналогового запоминающего блока и с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго аналогового запоминающего блока, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алиев Т.М., Сейдель Л.Р. Автоматическая коррекция погрешностей цифровых измерительных приборов. М., Энергия, 1975, с. 125-127, рис. 2-18.

odU,