Устройство для аналого-цифровогопРЕОбРАзОВАНия Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ рой компараторы, блок управления ..второй цифроаналоговый преобразователь, блок памяти и сумматор-вычитатель, лерзый и второй входы которого соответственно соединены с выходами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, а первый и второй выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго компараторов, вторые входы которых подключены ко входу устройства, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам блока управления, выход которого соединен со входом блока памяти, с третьим входом усилителя с переменным коэффициентом усиления, вторым входом аналого-цифрового преобразователя и с первым выходом сумматора, первый .вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, со входом первого цифроаналогового преобразователя, а второй вход с выходом блока памяти и с входом второго цифроаналогового преобразователя. На чертеже представлена структурная схема устройства для аналого-цифрового преобразования. Он содержит усилитель 1 с переменным коэффициентом усиления, итоговый цифроаналоговый преобразователь 2, аналого-цифровой преобразователь 3, сумМатор- 4, блок 5 памяти, второй цифроаналоговый преобразователь 6, сумматор-вычитатель 7, первый и второй компараторы 8 и 9 и блок 10 управления. Устройство работает следующим образом. Цикл преобразования входного сигнала разделяют в зависимости от скорости его изменения на К тактов. За один такт работы устройства происходит определение N разрядов двоичного кода. Длительность одного такта преобразования определяется временем работы аналого-цифрового преобразователя 3 tnp и временем слежения за изменением входного сигнала i, которое минимально на первом такте преобразования и последовательно увеличивается на последующих тактах. Времена t,. задаются блоком 10 управления. В блоке 5 памяти записывают коды уставок, соответствующие приращению входного сигнала за время t при различных скоростях изменения входного сигнала. В начале работы импульсом «Пуск в усилителе 1 из блока 10 управления устанавливается коэффициент передачи, равный 1, регистры сумматора 4 сбрасываются в «О, в блоке 5 памяти устанавливается код, соответствующий приращению входного сигнала за время t.| при максимальной частоте входного сигнала. Затем запускается аналого-цифровой преобразователь 3, который кодирует входной сигнал с числом разрядов N. Этот код записывается в сумматор 4 и подается на вход цифроаналогового преобразователя 2. С его выхода аналоговый сигнал, соответствующий коду N;,, подается на второй вход усилителя 1 и на вход сумматора-вычитателя 7, на другой вход которого подается с выхо;1;а второго цифроаналогового преобразователя 6 напряжение уставки UytT.(, соответствующее коду первой уставки, записанному в блоке 5 памяти. С выходов сумматора-вычитателя 7 на входы первого и второго компараторов 8 и 9 подается напряжение JNxi+Jjcr.iH UN -UycT.i На другие их входы подается входное напряжение Ux. Если за время tj изменение входного напряжения не превосходит заданной уставки, то следующим импульсом с блока 10 управления, приходящим через время ti от первого импульса в усилителе 1, устанавливается коэффициент передачи К в блоке 5 памяти устанавливается код следующей уставки и запускается аналого-цифровой преобразователь 3, который кодирует усиленную в К 2 раз разность )1 Полученный код сдвигается на nj. разряда, т. е. делится на 2 записывается в сумматор 4 и суммируется с записанным в нем кодом NX,Уточненный таким образом результат преобразуется цифроаналоговЫм преобразователем 2 в напряжение, которое подается на второй вход усилителя 1 и н-а вход сумматора-вычитателя 7, на другой вх-од которого подается напряжение, соответстЬующее коду новой уставки. Если в течение времени t изменение входного напряжения не превосходит заданной уставки, то следующим импульсом с блока 10 управления производится следующий такт преобразования. Процесс уточнения результата преобразования происходит до тех пор, пока изменение входного напряжения Ux за время t не превосходит заданную уставку UycT.i . В этот момент по команде с блока 10 управления цикл преобразования останавливается, код соответствующей уставки переписывается в сумматор, суммируется с хранящимся там кодом уточненного результата преобразования NX и выдается из сумматора 4 на выход устройства как результат аналого-цифрового преобразования. При следующем импульсе «Пуск процесс аналогового преобразования повторяется. Предлагаемое устройство адаптивно изменяет свои параметры в зависимости от частотного спектра входного сигнала, что позволяет повысить точность аналого-цифрового преобразования широкополосных сигналов за счет уменьшения динамической погрешности преобразования. При этом снижаются требования к аналого-цифровому преобразователю, так как для получения многоразрядного кода в предлагаемом устройстве используют любой малоразрядный преобразователь с любым алгоритмом работы, что