Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к области вычислительной и цифровой измерительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин в цифровые.5

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий компаратор, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и блок управленияfl.

Этот преобразователь имеет слож- 10 ный метрологический контроль.

Известен также ангшого-цифровой преобразователь, содержащий реверсивный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, логическое уст- J5 ройство, блок управления, элемент сравнения, первый вход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход элемента сравнения соединен с выходом циф- 20 роансшогового преобразователя, выход элемента сравнения соедий«н с первым входом логического устройства, первый выход которого соединен с первым информационным входом реверсивного 25 счетчика импульсов, второй выход логического устройства соединен с управляющим входом реверсивного счет;чика импульсов , выход реверсивного счетчика импульсов соединен со входомзо

цифроаналогового преобразователя, первый выход блока управления соединен со вторым входом логического устройства 2 .

Недостатком этого преобразователя является сложный метрологический контроль линейности выходной характеристики, который осуществляется вручную.

Целью ,изобретения является автоматизация Метрологического контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий реверсивный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, логическое устройство, блок управления, элемент сравнения, первый вход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход элемента сравнения соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, выход элемента сравнения соединен с первым входом логического устройства, первый выход ко- , торого соединен с первым информационным входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход логического устройства соединен с управляющим входом реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен со входом цифроаналогового .преобразователя первый выход блока управления соединен со вторым входом логического устройства, введены счётчик импульсов, блок анализа кода и блок приведения кода к минимальной форме, причем выход реверсивного счетчика импульсов соединен со входом блока приведения кода к минимальной форме и информационным входом блока анешиза кода, выход которого соединен со вторым информационным входом реверсивного счетчика импульсов, выход блока приведения кода к минимальной форме подключен к первому выходу аналого-цифрового преобразователя, выход логического устройства соединен с информационным входом счетчика импульсов, выход которого подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя, управляющие входы, счетчикаимпульсов, и блока анализа кода соединены соответственно со вторым и третьим В ходами блока управле ния,

. Сущность изобрётёни.й пайСййёШй чертежом, где представлена функциональная электрическая схема аналогоцифрового преобразователя.

Вход 1 цифроаналогового i преобразователя соединен с первым входом элемента сравнения 2, второй выход которого соединен с выходом;цифроаналогового преобразователя 3. ВыХЪд элемента сравнения 2 соединен с первым входом логического устройства 4, обеспечивающего переключение режимов счета в реверсивном счетчике импульсов 5 и функционирование счетчика импульсов б. Первый выход логического -устройства 4 соединен с первым информационным входом реверсивного счетчика импульсов 5, предназначенного для прямого и обраТ зого счета импульсов а также для выполнения операций свертки и развертки кода..

Второй выход логического устройства 4 соединен с управляющим входом реверсивного счетчика импульсов 5. выход реверсивного счетчика 5 соединен со входом 1 фроаналогового преобразователя 3, входом блока приведения кода к минимальной форме 7 и с информативным входом блока анализа кода 6, предназначенного для выделения старшего значащего разряда кода. Выход блока приведения кода к минимальной форме 7, выполняющего операцию приведения кода к минимальной форме, является первым выходом 9 аналого-цифрового преобразователя.

Выход блока анализа кода 8 соединен со вторым информационньп входом реверсивного счетчика импульсов 5, Третий вход логического устройства 4 соединен с информационным входом счетчика импульсов б, предназначенного для счета импульсов. Выход счет чика импульсов б является вторым выходом 10 аналого-цифрового преббразователя. Работу преобразователя в режиме кодирования и метрологическог контроля обеспечивает блок, управления 11.

Предлагае№1й-аналого-цифровой преобразователь (АЦП) работает в Двух режимах: режиме непосредственного преобразования аналоговой величины в цифровую и режиме метрологического контроля линейности выходной характеристики.

Процесс преобразования входной аналоговой величины в р -код происходит по методу следящего уравновешивания, у

В режиме непосредственного преобразования входной аналоговой величиша В р-коД АЦЙ работает следующим образом.

Входная аналоговая величина поступает со входа 1 преобразователя на первый вход элемента сравнения 2, который осуществляет сравнение входной аналоговой величины с величиной Сигнала обратной связи, поступающего с выхода ЦАПЗ. Разность вышеуказанны величин преобразуется в цифровой ркод с псяующью логического устройства 4, рейерсивного счетчика импульсов 5 и блока управления 11. Результат преобразования, формируемый в реверсивном счетчике импульсов 5, в случае прямого счета представлен в минимальной форме, а обратного в неминимальной.

Прямой счет импульсов в реверсивном счетчике 5 осуществляется с помощью проведенияоперации свертки кода, а обратный - с помощью, операции развертки. Для приведения результата преобразоваиия к минимальной форме служит блок приведения кода к минимальной форме 7.

Метрологи еский контроль линейности выходной характеристики преобразователя начинается с проверки соответствия своим метрологическим характеристикам (р+2)-го разряда АЦП. При этом предполагается, что {р+1) младших разрядов настроены, на вход АЦП подается ступенчато нараЪтающая величина, t -я ступень которой используется для проверки -го разряда. Процесс контроля состоит из двух этаnos. На первом этапе производится преобразов.ание величины t ступени в код описанным выше способом. На втором этапе происходит исключение проверяемого (старшего значащего) раз-, ряда полученного кода.,;путем выполнения операций свертки и развертки кода в реверсивном счетчике импульсов 5.

Например, кодовая комбинация 010001000, содержащая единицу в седьмом (старшем) разряде, заменится комбинацией 00101111. Затем процесс кодир вания.продолжается, причем если