DE1591848C3 - Analog-to-digital converter - Google Patents
Analog-to-digital converterInfo
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- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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Description
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Betrag leicht erfaßt* werden können und keine Zwi- sind miteinander gekoppelt und liegen an der Parallel-Amount can be easily recorded * and no intermediate are coupled with each other and are due to the parallel
schenspeicherung erforderlich ist. schaltung eines Komparatorverstärkers 37 mit einemstorage is required. circuit of a comparator amplifier 37 with a
Der Nachteil des Nachlaufverschlüßlers ist aber der, Widerstand Rg. Von dem Knotenpunkt 38 zweigt daß bei einem Ausgangssignal von beispielsweise drei sowohl ein Widerstand Re ab, an dessen anderem Dezimalen, d. h. bei einer Quantisierung des Meß- 5 Ende das analoge Eingangssignal liegt, als auch eine wertes in 999 Stufen, 999 Schritte erforderlich sind, um Schaltstufe 39. Die Schaltstufe 39 besteht aus drei den von 0 auf 999 zu zählen. Beträgt die Zählerfrequenz erforderlichen Dezimalstellen entsprechenden Schaltz. B. 10 kHz, so bedeutet, dies eine Umsetzzeit von gruppen, wovon jede Schaltgruppe wiederum aus einer maximal 100 ms. Eine kürzere Umsetzzeit kann z. B. Parallelschaltung von vier aus einem Leitwert und bei der Meßstellenerfassung erforderlich sein, da hier- io einem Schalter bestehenden Reihenschaltungen aufbei eine große Anzahl von Meßwerten innerhalb kurzer gebaut ist. Die Leitwerte der Schaltgruppen haben je Zeit abzufragen ist und die Zeit für die Erfassung eines nach Zuordnung zu einem Zähler verschiedene Größen-Meßwertes im wesentlichen durch die Umsetzzeit des Ordnungen. So sind dem Einer-Zähler die Einer-Leit-Analog-Digital-Umsetzers bestimmt ist. werte, dem Zehner-Zähler die Zehner-Leitwerte undThe disadvantage of the Nachlaufschlüßlers, however, is the resistor Rg. From the node 38 branches off that with an output signal of, for example three, both a resistor R e , at the other decimal point, ie when the measuring end is quantized, the analog input signal also a value in 999 steps, 999 steps are required to switch step 39. The switch step 39 consists of three counts from 0 to 999. If the counter frequency is required decimal places corresponding switching z. B. 10 kHz, this means a conversion time of groups, of which each switching group in turn from a maximum of 100 ms. A shorter transfer time can be, for. B. Parallel connection of four from a conductance value and for measuring point detection may be necessary, since series connections existing in a switch can be built for a large number of measured values within a short space of time. The master values of the vector groups have to be queried for each time and the time for the acquisition of a variable measured value, which varies according to the assignment to a counter, essentially depends on the conversion time of the orders. The one-lead analog-to-digital converter is determined for the units counter. values, the tens counter the tens master values and
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das 15 dem Hunderter-Zähler die Hunderter-Leitwerte zuge-Verfahren des Analog-Digital-Umsetzers nach dem ordnet. Innerhalb der Schaltgruppen sind die Leit-Nachlaufsystem so zu verbessern, daß die Umsetzzeit werte in ihrer Größe nach dem verwendeten Code ausan die Zeit herankommt, die mit dem Wägeverfahren gelegt. Da im vorliegenden Fall der Aiken-Code geerzielt werden kann. wählt wurde, haben die Leitwerte ohne Berücksich-The invention is based on the task of adding the hundreds of conductance values to the hundreds counter of the analog-to-digital converter according to the. The control and tracking systems are within the vector groups to be improved so that the conversion time is based on the code used the time approaches that is laid with the weighing process. Because in the present case the Aiken code was achieved can be. has been selected, the guide values have no consideration
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 20 tigung der Zehnerpotenzen die Werte 2,4,2,1. Die löst, daß jeder Dezimalstelle des Zahlenwertes einer Schalter der einzelnen Schaltgruppen sind mit den anzuzeigenden analogen Größe ein Binärzähler züge- Ausgängen der ihnen zugeordneten Zähler verbunden, ordnet ist und daß Umschalteinrichtungen vorgesehen Durch ein Startsignal über die Leitung 1 wird die sind, über weiche zunächst dem Zähler der höchsten monostabile Kippstufe 2 gekippt, so daß das Und-Dezimalstelle solange Impulse eingegeben werden, bis 25 Gatter 8 gesperrt und das Gatter 5 freigegeben wird, der dieser Dezimalstelle entsprechende Meßwert er- Hierdurch gelangen die Zählimpulse des Taktgebers 35 reicht oder von diesem Wert um ± 1 Ziffer verschieden auf den Eingang des Zählers 10 der Hunderter-Deziist, worauf auf die Zähler der jeweils nächst niederen male und zählen je nach den Vorbereitungssignalen Dezimalstelle umgeschaltet wird, wo der Zähl Vorgang der Signalbereichsmelder und damit je nach dem Stand sich jeweils in gleicher Weise wiederholt. 3° des Zählers und der Größe der Meßspannung vor oderAccording to the invention, this object is achieved by using the powers of ten the values 2, 4, 2, 1. The solves that each decimal place of the numerical value of a switch of the individual switching groups are connected to the analog value to be displayed, a binary counter pulls outputs of the counters assigned to them, and that switching devices are provided the counter of the highest monostable flip-flop 2, so that the AND decimal place pulses are entered until 25 gate 8 is blocked and gate 5 is released, the measured value corresponding to this decimal place Value by ± 1 digit different on the input of the counter 10 the hundred-deciist, whereupon the counter of the next lower time and count depending on the preparation signals decimal place is switched over, where the counting process of the signal range indicator and thus depending on the status repeated in the same way. 3 ° of the counter and the size of the measuring voltage before or
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dar- zurück. Sobald der Zähler 10 den Wert der Hundertergestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Dezimalen des digitalen Signals erreicht hat, wird er An exemplary embodiment is shown in the drawing. As soon as the counter 10 has set the value of the hundreds and is described in more detail below. Reaches decimals of the digital signal, he will
Die Startleitung 1 des Analog-Digital-Umsetzers ist zwischen diesem und dem nächst höheren oder niede-The start line 1 of the analog-digital converter is between this and the next higher or lower
dem Eingang einer monostabilen Kippstufe 2 züge- ren Wert hin und hergeschaltet, da der Kompensa-the input of a monostable multivibrator 2 is switched back and forth, since the compensation
führt. Von dem invertierten Ausgang 3 dieser Kipp- 35 tionsstrom einmal kleiner und nach einem weiterenleads. From the inverted output 3 this breakover current is smaller once and after another
stufe 2 geht eine Verbindung zu dem Eingang 4 eines Zählimpuls größer als der Meßstrom ist. Da der Meß-Stage 2 connects to input 4 of a counting pulse greater than the measuring current. Since the measuring
Und-Gatters5, während der nichtinvertierte Ausgang 6 wert nach maximal neun Zählimpulsen erreicht ist,AND gate5, while the non-inverted output 6 value is reached after a maximum of nine counting pulses,
der Kippstufe 2 mit dem Eingang 7 des Und-Gatters 8 wird die monostabile Kippstufe 2 so beschaltet, daßthe flip-flop 2 with the input 7 of the AND gate 8, the monostable flip-flop 2 is connected so that
verbunden ist. Die Ausgänge der beiden Und-Gatter 5 er danach zurückkippt und die Sperrung des Und-connected is. The outputs of the two AND gates 5 he then flips back and the blocking of the and
und 8 stellen zugleich die Eingänge des Oder-Gatters 9 4° Gatters 5 und über die Ansteuerung der Kippstufe 29and 8 at the same time represent the inputs of the OR gate 9 4 ° gate 5 and via the control of the flip-flop 29
dar. Der Ausgang dieses Oder-Gatters 9 ist mit dem auch die Sperrung des Und-Gatters 26 bewirkt. DieThe output of this OR gate 9 is also effected with the blocking of the AND gate 26. the
Eingang eines Zählers 10 von Hunderter-Dezimalen Und-Gatter 8 und 25 dagegen werden freigegeben. DerInput of a counter 10 of hundreds-decimal AND gates 8 and 25, however, are enabled. Of the
verbunden. Der zweite Eingang 11 des Und-Gatters 8 Zähler 10 der Hunderter-Dezimalen wird jetzt vomtied together. The second input 11 of the AND gate 8 counter 10 of the hundreds decimals is now from
liegt an dem Zähler 12 für Zehner-Dezimale, dessen Zähler 12 der Zehner-Dezimalen angesteuert, deris at the counter 12 for tens-decimals, whose counter 12 controls the tens-decimals, the
Eingänge 13 und 14 sowohl mit den Eingängen 15, 16 45 wiederum von den Zählerimpulsen des Taktgebers vor-Inputs 13 and 14 both with inputs 15, 16 45 in turn from the counter pulses of the clock.
des Zählers 10 für die Hunderter-Dezimale als auch oder zurückgezählt wird. Da das Ergebnis des Zählersof the counter 10 for the hundreds decimals as well as or counting down. As the result of the counter
mit den Eingängen 17,18 des Zählers 19 für die Einer- 10 um eine Ziffer zu groß oder zu klein sein kann,with the inputs 17,18 of the counter 19 for the units 10 can be one digit too large or too small,
Dezimale und den Ausgängen 20, 21 zweier Signal- müssen maximal zehn Zählimpulse abgewartet werden,Decimals and outputs 20, 21 of two signal - a maximum of ten counting pulses must be waited for,
bereichsmelder 22, 23 verbunden sind. bis dieses Ergebnis korrigiert ist und die monostabileArea indicators 22, 23 are connected. until this result is corrected and the monostable
Dem Eingang des Zählers 12 für die Zehner-Dezi- 5° Kippstufe zurückkippen kann. Der Meßwert wird also male ist der Ausgang eines Oder-Gatters 24 zugeführt, mit maximal 19 Schritten bis auf eine Zählerstelle andessen Eingänge zugleich die Ausgänge der Und- genähert. Jetzt arbeitet der Umsetzer wieder als NachGatter 25, 26 darstellen, wobei der Eingang 27 des laufverschlüßler, so daß die Messung nach maximal Und-Gatters 26 mit dem Ausgang des Zählers 19 für zehn weiteren Schritten beendet ist. Für die gesamte die Einer-Dezimale verbunden ist. Der andere Eingang 55 Umsetzung wird also insgesamt eine Zeit benötigt, die 28 des Und-Gatters 26 ist mit dem nichtinvertierten der Impulsdauer von 29 Impulsen des Taktgebers entAusgang einer weiteren monostabilen Kippstufe 29 spricht. Bei drei Dezimalen und einer Zählfrequenz verbunden, deren invertierter Ausgang zugleich den von 10 kHz bedeutet dies eine Umsetzzeit von maximal Eingang 30 des Und-Gatters 25 darstellt. Der Eingang 2,9 m/sec.Can tilt back the input of the counter 12 for the tens deci- 5 ° flip-flop. So the reading becomes times the output of an OR gate 24 is supplied, with a maximum of 19 steps apart from one counter position Inputs at the same time the outputs of the and approximated. The converter now works as a post-gate again 25, 26 represent, the input 27 of the Laufverschlüßler, so that the measurement after a maximum AND gate 26 has ended with the output of the counter 19 for ten more steps. For the whole which is connected to ones-decimals. The other input 55 implementation is therefore required a total of a time 28 of the AND gate 26 is ent output with the non-inverted pulse duration of 29 pulses from the clock another monostable flip-flop 29 speaks. With three decimals and one counting frequency connected, the inverted output of which is also that of 10 kHz, this means a conversion time of maximum Input 30 of the AND gate 25 represents. The entrance 2.9 m / sec.
31 des Und-Gatters 5 sowie der Eingang 32 des Und- 60 Ändert sich die analoge Meßspannung beispiels-Gatters 25 sind sowohl mit dem Ausgang des Und- weise in einer Zeit, die der Impulsdauer des Takt-Gatters 33 als auch mit dem Eingang 34 des Zählers 19 gebers entspricht, so erscheint das digitale Signal ohne verbunden. Der nichtinvertierte Ausgang 6 der mono- Zeitverzögerung. Die beschriebene Anordnung kann stabilen Kippstufe 2 ist zugleich Eingang der mono- auch als Regelkreis aufgefaßt werden, bei dem die stabilen Kippstufe 29. Das Und-Gatter 33 besitzt zwei 65 digitale Regelgröße »Zählerstand« dadurch, daß sie Eingänge, wovon der eine mit einem Impulsgeber 35 das Betätigen von Schaltern bewirkt, zur Stellgröße und der andere mit einer Stopleitung 36 verbunden ist. wird. Nach dem Betätigen der Schalter findet eine Die Eingänge der beiden Signalbereichsmelder 22, 23 Umformung des digitalen Zählerstandssignals in ein31 of the AND gate 5 and the input 32 of the AND 60 changes the analog measurement voltage example gate 25 are both with the output of the and-wise at a time that corresponds to the pulse duration of the clock gate 33 as well as the input 34 of the counter 19 corresponds to the encoder, the digital signal appears without tied together. The non-inverted output 6 of the mono time delay. The arrangement described can stable flip-flop 2 is at the same time the input of the mono also be understood as a control loop, in which the stable flip-flop 29. The AND gate 33 has two 65 digital controlled variables "counter reading" in that they Inputs, one of which with a pulse generator 35 causes the actuation of switches, for the manipulated variable and the other is connected to a stop line 36. will. After pressing the switch, a The inputs of the two signal range indicators 22, 23 convert the digital meter reading signal into a
analoges Signal statt. Die nun in analoger Form vorliegende Regelgröße bildet zusammen mit dem analogen Meßwert, der eine Führungsgröße darstellt, die Regelabweichung, weiche einer Regleranordnung zugeführt wird, die, aus Verstärker und Signalbereichsmelder besteht.analog signal instead. The controlled variable, which is now available in analog form, forms together with the analog Measured value that represents a reference variable, the control deviation, which is fed to a controller arrangement which consists of an amplifier and a signal range indicator.
Die mit der .Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die bisher mit Nachlaufverschlüßlern erreichbaren Umsetzzeiten wesentlich herabgesetzt werden. Außerdem verfälschen Störimpulse, deren Dauer nicht größer als die Impulsdauer des Taktgebers des Umsetzers ist, das Meßergebnis höchstens um einen Ziffernschritt. Diese Verfälschung wird aber schon beim nächsten Impuls des Taktgebers wieder korrigiert. Eine Zischenspeicherung bei der Anzeige der Meßergebnisse entfällt.The advantages achieved with the .Erfindung are in particular that the previously with Nachlaufverschlüßlern achievable transfer times are significantly reduced. In addition, interference pulses falsify the duration of which is not greater than the pulse duration of the converter clock, the measurement result at most by a digit. This falsification is already repeated with the next pulse of the clock generator corrected. There is no intermediate storage when the measurement results are displayed.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
Sägezahn braucht, um von 0 auf den Wert der Meß- Beim Nachlaufverfahren wird der Kompensationsspannung anzusteigen, in einem Zähler Impulse von strom in Stufen der kleinsten digitalen Einheit an den fest vorgegebener Frequenz aufsummiert werden. Der Meßstrom angenähert (BBC-Nachrichten, 1965, S. Zählerstand, also die Zahl der Impulse, ist proportional 6o 524). Störimpulse, deren Dauer nicht größer als die zu dieser Zeitspanne und damit bei konstantem An- Impulsdauer des Impulsgebers des Umsetzers ist, verstieg des Sägezahnes proportional zur Meßspannung fälschen das Meßergebnis beim Nachlaufverfahren (BBC-Nachrichten, H. 4/5 1963, S. 209 bis 212; kurzzeitig um höchstens einen Ziffernschritt. Nach Elektro-Anzeiger, Nr. 15, 1966, S. 336). einem weiteren Impuls des Impulsgebers wird dasFor example, in the case of converters, the measured value is encrypted after the saw. In order to achieve a smooth display of the measuring voltage with a saw tooth principle, an intermediate storage of the voltage is therefore compared, with the respective result being required during the time.
Sawtooth needs to go from 0 to the value of the measurement. During the tracking process, the compensation voltage will rise, and pulses of current will be added up in a counter in steps of the smallest digital unit at the fixed frequency. The measurement current is approximated (BBC-Nachrichten, 1965, p. Counter reading, i.e. the number of pulses, is proportional to 6o 524). Interference pulses, the duration of which is not greater than that at this time and therefore with a constant pulse duration of the pulse generator of the converter, the sawtooth rose proportionally to the measurement voltage falsify the measurement result in the tracking process (BBC-Nachrichten, H. 4/5 1963, p. 209 to 212; for a short time by a maximum of one digit. According to Elektro-Anzeiger, No. 15, 1966, p. 336). another impulse from the pulse generator will do this
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---|---|---|---|
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Publications (3)
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DE1591848B2 DE1591848B2 (en) | 1974-06-20 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1591848A Expired DE1591848C3 (en) | 1967-07-28 | 1967-07-28 | Analog-to-digital converter |
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---|---|
DE (1) | DE1591848C3 (en) |
-
1967
- 1967-07-28 DE DE1591848A patent/DE1591848C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE1591848A1 (en) | 1970-10-01 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |