Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

(5) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям аналог-ци(ра и может быть использовано в измерительной тех ,нике и в цифро-аналоговых вычислителях.. Известно устройство аналого-цифрового преобразования, в котором выходной цифровой сигнал преобразуется в схеме цифровероятностного преобразователя в вероятностный поток, который сглахшвается Фильтром нижних час.от. Сигнал фильтра нижних частот сравнива ется в компараторе с входным сигналом Сигнал ошибки с компаратора управляет реверсивным счетчиком, в котором накапливается цифровой сигнал J. Недостатком этого устройства является низкое быстродействие. Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий аналоговый компаратор, входы которого подключены соответственно к шине входного сигнала и выходу фильтра нижних частот, а выхо- ды соответственно подключены непосред ственно и через инвертор к первому и втлрому входам реверсивного счетчика, выходы старших разрядов которого подключены к входам первого ци ч1О-вероятностного преобразователя, введены второй цифро-вероятностный преобразователь и суммирующий элемент, причем входы второго цифро-вероятностного пре-, образователя подключены к выходам млад1шх разрядов реверсивного счетчи ка, а выходы первого и второго цифровероятностных преобразователей подклЮ чены соответственно к входам суммируЮ7 щего элемента, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот. На чертеже представлена функциональная схема аналого-цифрового преобразователя.

Преобразователь содержит аналоговы компаратор 1, инвертор 2, реверсивный счетчик 3, первый и второй цифро-вероятностный преобразователи t и 5f суммирующий элемент 6, фильтр 7 нижних частот, шину 8 входного сигнала, шины 9 выходных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал, постулающий на шину 8, сравнивается на аналоговом компараторе 1 с сигналом, сформированным на выходе фильтра 7 нижних частот. Аналоговый компаратор 1 формирует знак разности между .входным сигналом и сигналом обратной связи, сформированным на выходе фильтра 7 нижних частот. В зависимости от знака этой разности происходит увеличение или уменьшение содержимого реверсивного счетчика 3, выходы которого соединены с спинами 9 выходных сигналов.

Число, записанное в реверсивном счетчике 3 с помощью цифро-вероятностных преобразователей и 5, преобразуется в вероятностные импульсные потоки, в которых средняя частота импульсов пропорциональна числам, записанным соответственно в старших и млад ших разрядах реверсивного счетв ика 3. Суммирующий элемент 6, представляющий , например суммирование на двух резисторах, осуществляет весовое суммирование этих потоков с учетом весового соотношения старших и младших разрядов в реверсивном счетчике 3. Так, если берется 8-ми разрядный реверсивный счетчик 3, группа старших и младших разрядов .содержит по 4 разряда, а весовые соотношения суммирующего элемента 6 должны быть 16:1.

Фильтр 7 нижних частот производит выделение постоянной составляющей входного вероятностного потока, коп торая пропорциональна выходному числу в реверсивном счетчике 3. Таким образом, содержимое реверсивного счетчика 3 будет изменяться до тех пор, пока сипнал обратной связи с выхода фильтра 7 нижних частот не станет равным входному сигналу. Тогда в реверсивном счетчике 3 будет находиться искоглое число.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является существенное повышение быстродействия.

Это связано с- тем, что в предлагаемом устройстве преобразование цифры в аналог в системе обратной связи происходит отдельно по старшим и млад111им разрядам. В результате длину псевдослучайной последовательности можно уменьшить в 21/2 раза, где -И - число разрядов реверсивного счетчика 3. f

Это позволяет уменьшить и постоянную времени фильтра нижних частот, а следовательно, и повысить быстродействие устройства во столько же раз.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий аналоговый компаратор, входы которого под1слючены соответственно к шине входного сигнала и выходу фильтра нижних частот, а выходы соот-f ветственно подключены непосрёдх:твенно и через инвертор к первому и второму входам реверсивного счетчика, выходы стариих разрядов которого подключены к входам первого цийро-вероятностного преобразователя, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй цифро-вероятностный преобразователь и суммирующий элемент, причем входы второго циОро-вероятностного преобразователя подключены к выходам младших разрядов реверсивного счетчика, а выходы первого и второго цифро-вероятностных преобразователей подключены соотЕ етственно к входам суммирующего элемента, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот.

Источники ин(&ормации, принятые во внимание при экспертизе

-ll

/ /Ч

/ /

1/Ф

/

1

/