CS213906B1

CS213906B1 - Analog-to-digital converter

Info

Publication number: CS213906B1
Application number: CS807379A
Authority: CS
Inventors: Josef Vedral
Original assignee: Josef Vedral
Priority date: 1979-11-23
Filing date: 1979-11-23
Publication date: 1982-04-09

Description

Vynález se týká zapojení analogově číslicového převodníku s korekcí nelinearity převodní charakteristikyThe invention relates to the connection of an analog-to-digital converter with a correction of the non-linearity of the conversion characteristic

Dosud známá zapojení analogově číslicových převodníků pracují na komparačním, nebo integračním principu převodu. Protože přesnost těchto převodníků je určena přesností a kvalitou použitých součástek, lze zvýšení přesností převodníků dosáhnout výběrem součástek a jejich nastavením na jmenovitou hodnotu. Tyto operace však komplikují a zdržují výrobu, přičemž nelze dosáhnout hraniční přesnosti převodu.The hitherto known analog-to-digital converters work on the comparative or integration principle of conversion. Since the accuracy of these converters is determined by the accuracy and quality of the components used, an increase in the accuracy of the converters can be achieved by selecting the components and adjusting them to their nominal value. However, these operations complicate and delay production, while the transfer accuracy cannot be achieved.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení analogově číslicového převodníku, který obsahuje řídící jednotku, korigovaný analogově číslicový převodník, aritmetickou jednotku a přepínač podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že první vstup přepínače je spojen s prvním vstupem odečítačky a druhý vstup přepínače je spojen s výstupem odečítačky. Druhý vstup odečítačky je spojen s výstupem referenčního zdroje a výstup přepínače je napojen na analogový vstup korigovaného analogově číslicového převodníku, jehož výstup je spojen s číslicovým vstupem aritmetické jednotky. První výstup řídící jednotky je spojen s řídícím vstupem přepínače, druhý výstup řídící jednotky je spojen s řídícím vstupem korigovaného analogově číslicového převodníku a třetí výstup řídící jednotky je spojen s řídícím vstupem aritmetické jednotky.These disadvantages are overcome by the wiring of an analog-to-digital converter comprising a control unit, a corrected analog-to-digital converter, an arithmetic unit and a switch according to the invention. Its essence is that the first input of the switch is connected to the first input of the subtractor and the second input of the switch is connected to the output of the subtractor. The second input of the reader is connected to the output of the reference source and the switch output is connected to the analog input of the corrected analog-to-digital converter whose output is connected to the digital input of the arithmetic unit. The first output of the control unit is connected to the control input of the switch, the second output of the control unit is connected to the control input of the corrected analog-to-digital converter, and the third output of the control unit is connected to the control input of the arithmetic unit.

Z převodní charakteristiky korigovaného analogově číslicového převodníku je odvozena doplňková převodní charakteristika a z obou charakteristik je vytvořena korigovaná převodní charakteristika, jejíž pořadnice jsou dány aritmetickou střední hodnotou pořadnic obou převodních charakteristik. Doplňková převodní charakteristika je z převodní charakteristiky korigovaného analogově číslicového převodníku, odvozena záměnou souřadnic a jejich posunutím.An additional conversion characteristic is derived from the conversion characteristic of the corrected analog-to-digital converter, and a correction conversion characteristic is created from both characteristics whose ordinates are given by the arithmetic mean of the ordinates of both conversion characteristics. The additional conversion characteristic is derived from the conversion characteristic of the corrected analog-to-digital converter, derived by the exchange of coordinates and their displacement.

Předností zapojení analogově číslicového převodníku podle vynálezu je zvýšení přesnosti převodu, zvláště účinné potlačení nelincarit.y korigovaného analogově číslicového převodníku při odstranění nutnosti výběru a nastavení klíčových součástek převodníku.The advantage of incorporating an analog-to-digital converter according to the invention is to increase the accuracy of the conversion, particularly to effectively suppress non-linearity of the corrected analog-to-digital converter while eliminating the need to select and adjust the key components of the converter.

Zapojení analogově číslicového převodníku podle vynálezu je blíže objasněno na příkladu provedení pomocí připojeného výkresu, na němž je znázorněno jeho blokové schéma.The wiring of the analog-to-digital converter according to the invention is explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawing, in which its block diagram is shown.

Analogově číslicový převodník je tvořen přepínačem X, jehož první vstup lije spojen s prvním vstupem 21 odečítačky 2 a současně je vytvořen jako vstup ]_ analogově číslicového převodníku. Druhý vstup 12 přepí- ¹nače 1_ je napojen na výstup 23 odečítačky 2, jejíž druhý vstup 22 je spojen s výstupem 51 referenčního zdrojeThe analog-to-digital converter is formed by a switch X whose first input 11 is connected to the first input 21 of the subtractor 2 and at the same time is formed as an input-to-the-analog converter. The second input 12 of the switch ¹ is connected to the output 23 of the subtractor 2, the second input 22 of which is connected to the output 51 of the reference source.

5. Výstup 13 přepínače 1_ je spojen s analogovým vstupem 31 korigovaného analogově číslicového převodníku5. The output 13 of the switch 7 is connected to the analog input 31 of the corrected analog-to-digital converter

Jeho výstup 32 je spojen s číslicovým vstupem ZI aritmetické jednotky jejíž výstup 42 současně tvoří výstup 8 analogově číslicového převodníku. Analogově číslicový převodník je dále tvořen řídící jednotkou 6, jejíž první výstup 61 je spojen s řídícím vstupem 14 přepínače X, druhý výstup je spojen s řídícím vstupem 33 korigovaného analogově číslicového převodníku J a třetí výstup 63 řídící jednotky 6 je spojen s řídícím vstupem 43 aritmetické jednotky 4.Its output 32 is connected to the digital input Z1 of the arithmetic unit whose output 42 simultaneously forms the output 8 of the analog-to-digital converter. The analog-to-digital converter is further comprised of a control unit 6, the first output 61 of which is coupled to the control input 14 of the switch X, the second output is coupled to the control input 33 of the corrected analog-to-digital converter. units 4.

Převod vstupního napětí se uskutečňuje ve dvou taktech. V prvním taktu přepínač X připne na analogový vstup 31 korigovaného analogově číslicového převodníku X vstupní napětí ze vstupu 2 analogově číslicového převodníku. Výsledek převodu se uloží v aritmetické jednotce χ. V druhém taktu přepínače X připne na analogový vstup 31 korigovaného analogově číslicového převodníku J rozdíi referenčního napětí z referenčního zdroje 5. ^a vstupního napětí na vstupu 2 analogově číslicového převodníku. T-ento rozdíl je utvořen v odečítačce 2. Výsledek převodu je v aritmetické jednotce odečten od maximální hodnoty číslicového signálu korigovaného analogově číslicového převodníku J a je utvořena střední hodnota z obou výsledků převodů.The input voltage is converted in two bars. In the first measure, the switch X switches the input voltage from the analog-to-digital converter input 2 to the analog input 31 of the corrected A / D converter. The result of the conversion is stored in the arithmetic unit χ. In the second bar of the switch X, the difference of the reference voltage from the reference source 5 ^{and the} input voltage at the input 2 of the A / D converter is applied to the analog input 31 of the corrected A ^/ D converter. This difference is made in subtractor 2. The result of the conversion is subtracted from the maximum value of the digital signal corrected by the analog-to-digital converter J in the arithmetic unit, and the mean of both conversion results is formed.

Analogově číslicový převodník podle vynálezu je vhodný pro konstrukci lineárních analogově číslicových převodníků a číslicových voltmetrů.The analog-to-digital converter according to the invention is suitable for the construction of linear analog-to-digital converters and digital voltmeters.

Claims

An analog-to-digital converter comprising a control unit, a corrected analog-to-digital converter, an arithmetic unit and a switch, characterized in that the first input (11) of the switch (1) is connected to the first input (21) of the reader (2) and second input (12). switch (1) is connected to output (23) of reader (2), whose second input (22) is connected to output (51) of reference source (5) and output (13) of switch (1) is connected to analog input (31) a corrected analog-to-digital converter (3) whose output (32) is connected to the digital input (41) of the arithmetic unit (4), the first output (61) of the control unit (6) being connected to the control input (33) of the corrected analog-digital converter (3) and third output (63) control

2Ϊ3906 of the unit (6) is connected to the control input (43) of the arithmetic unit (4).