Способ преобразования напряжения в циклический код Советский патент 1982 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к информационно-измерительной техники и может быть использовано при построении быстродействующих преобразователей,напряжения в код. По основному авт. св. № 819954 из° вестен способ щэеобразования напряжения в циклический код, включающий формирование нескольких разностнык сигналов ,1 Недостаток этого способа в том, что в асинхронных аналого-цифровых преобразователях, реализующих способ параллельно-последовательного преобразования при следящем режиме работы, возникают сбои в коде при считывании кода в моменты петэехода ппеобоазуемого напряжения чере эталонные уровни старшей группы,т.е. когда код младших разрядов скачком изменя ется с максимальной величины до минимальной (или наоборот). Цель изобретения - снижение погрешности от неоднозначности считывания. Поставленная цель постигается тем,что по способу преобразования напряжения в А циклический код, дополнительно генерируют напряжение, противофазное перобразуемому, и КЗ него формируют каждый второй разностный сигнал. На фиг. 1 изображены временные диаграммы процесса кодирования линейно нарастающего нагфяженияи (t) при формиро вании двух разностных сигналов; на фиг. 2 - структурная схема преобразователя,, реализующего предлагаемый способ. i Преобразователь состоит из канала преобразования старших разрядов 1, содержащего последовательно соединенные источник 2 эталонных напряжений; набор комп аторов 3, ши1фратор 4, коммутатор 5; каналрв 6 и 7 преобразования младших разрядов, cDOtBercTBeMio схютоящих из фсрмирователя разностного сигнала 8(12), источника 9 (13) эталонных напргйквнйй, набора компараторов 1О (14).к ши(|ратора J.1 (15);. блока 17 формирования напряжения опорных уровней, вспомогательног6 набора компараторов 18 и блока , вырабатывающего противофазное напряже397ние. Напряжение сигнала U(t), который сравниваюу о на;1ряжениями эталонных уров ней старшей группы, а оба разностных напржкения (фиг. 1 б, в) сравнивают с эталонами младшей группы rj считывают код одной из младшей групп. По тому, в какой зонестарших уровней находит ся преобразуемое напряжение, определяют номер младшей группы, которую необходимо выбрать для считывания кодов. Вычита ние эталонных напряжений для каждого разностного сигнала проводят поочередно в тот момент, когда второе разностное напряжение пересекает средний эталонный уровень и 3tj младшего набора.Пляопределения момента вычитания может служить также равенство перобразуемого напряжения U(t) и одного из опорных напряжений Uoni 1 а), уровни которых выбраны в середине зон эталонных напряжений стар шей группы. Для получения результата пре образования в отраженной системе счисления, формирование одногоразностного напряжения U (t) - Оэт-ДФ 1 б производят, из преобразуемого напряжения U (t), а для формирования второго напряжения 0( t) - U n+U3TJ ( 1 s) используют напряжение О (t), противофазное преобразуемому. Рабочие участки разностных сигналов на диаграммах (фиг. 1 б,в) отмечены толс тыми линиями. При переходе преобразуемого напрял ;ения через эталонный уровень старшей группы (точка А) происходит сме на канала определения младших разрядов причем, как видно из диаграммы, результируюший код АЦП в этом случае изменит ся на единицу младшего разряда. Таким образом, при считывании кода в момент перехода напряжения U(t) через эталонный уровень, ошибка считывания не будет превышать единицы младшего разр$зда. Код старших разрядов NCT получаемый на выходе шифратора 4, используется для управления коммутатором 5. Код младших 5 разрядов формируется в 2-х параллельных и 7 преобразования младших каналах 6 разрядов. Формирователи 8 (12) управляются кодом с вспомогательного набора компараторов 1 8,на которые пьступает преоб- 50 разуёмое напряжение и напряжение опорных уровней, формируемые блоком 17. Напря8.4 ение, противофазное преобразуемому, выабатывает блок Преобразуемое напряжение I/(t) посту- пает на компараторы 3 старшей группы, где сравнивается с набором эталонных напряжений UjTj старшей группы. По состоянию компараторов 3 формируется код старших разрядов. Одновременно напряжение (-t) поступает на вспомогательный набор . 18 компараторов, где сравнивается с напряжением опорных уровней Uom. По состоянию компараторов 18 в формирователи 8 и 12-Уформируются разностные напряжения U(i) -UgTJ для верхнего канала и .0(t) -U + U g-r j для нижнего канала пре-образования. Разностные напряжения посту-, пают на Компараторы 10 (14), где сравниваются с эталонными напряжениями USTJ. ссЬоомиоованными в источниках 9 (13), По состоянию компараторов Ю (14) шифраторами 11 (15) сформируется код младших разрядов. Но достоверным этот коа будет лишь в канале, где разностное напряжение в этот момент не выходит из зоны эталонных напряжений (эти участки на фиг. 1 б, в показаны толстыми линиями). Поэтому код младших разрядов на Выход АЦП поступает из различных каналов. Подключение канала для съема кода осушетвляется коммутатором 5 в соответствии с кодами, поступаюшими с шифратора 4. Использование для получения разностного сигналов напряжения, противофазного преобразуемому,позволит реализовать параллельно-последовательный АЦП, работающий в отраженной системе счисления, , что привело к сушественному снидсению погрешности от неоднозначности считывания. Формула изобретения Способ преобразования напряжения в циклический код по авт. св. N 819954, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности от неоднозначности считывания, дополнительно генерируют напряжение, противофазное преоб- разуемому, и из него формируют каждый второй разностный сигнал. Источники информации,: принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 819954, кл. Н 03 К 13/02, 1977.

а

и 6 и N y/-ty-y.y|,,.. s,L

6 U(H

Фиг. г