RU122535U1 - ANALOG-DIGITAL CONVERTER - Google Patents

ANALOG-DIGITAL CONVERTER Download PDF

Info

Publication number
RU122535U1
RU122535U1 RU2012118998/08U RU2012118998U RU122535U1 RU 122535 U1 RU122535 U1 RU 122535U1 RU 2012118998/08 U RU2012118998/08 U RU 2012118998/08U RU 2012118998 U RU2012118998 U RU 2012118998U RU 122535 U1 RU122535 U1 RU 122535U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
input
analog
adaptation
block
Prior art date
Application number
RU2012118998/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Константинович Федосеев
Сергей Витальевич Федосеев
Original Assignee
Виталий Константинович Федосеев
Сергей Витальевич Федосеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Константинович Федосеев, Сергей Витальевич Федосеев filed Critical Виталий Константинович Федосеев
Priority to RU2012118998/08U priority Critical patent/RU122535U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU122535U1 publication Critical patent/RU122535U1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор весовых функций, программируемую логическую матрицу и многоканальный модуль формирования сигналов, каждый канал которого включает в себя масштабный усилитель и последовательно соединенные формирователь весовых коэффициентов, блок адаптации и блок компараторов, при этом в каждом канале выход масштабного усилителя подключен к соответствующему входу блока адаптации, выход которого соединен с первым входом блока компараторов, подключенного выходами к соответствующим входам программируемой логической матрицы, все информационные выходы блока адаптации каждого канала соединены с соответствующими управляющими входами блоков адаптации всех каналов, имеющих последующие порядковые номера, соответствующий выход блока адаптации каждого канала, кроме последнего, подключен к входу масштабного усилителя канала, имеющего следующий порядковый номер, вход формирователя весовых коэффициентов и второй вход блока компараторов каждого канала соединены с соответствующими выходами генератора весовых функций, а число информационных выходов и управляющих входов каждого блока адаптации многоканального модуля формирования сигналов определяется зависимостями К=N-n, К=n-1, где Ки K- число информационных выходов и управляющих входов каждого блока адаптации соответственно, N и n - количество каналов и номер канала соответственно, при этом вход масштабного усилителя первого канала предназначен для подключения к внешнему источнику аналогового сигнала, а питающие входы составных элементов и блоков аналого-цифрового преобразователя выполнены с возможностью подключениAn analog-to-digital converter containing a generator of weighting functions, a programmable logic matrix and a multichannel signal generation module, each channel of which includes a scale amplifier and a serially connected generator of weight coefficients, an adaptation unit and a block of comparators, while in each channel the output of the scale amplifier is connected to to the corresponding input of the adaptation block, the output of which is connected to the first input of the comparator block, connected by outputs to the corresponding inputs of the programmable logic matrix, all information outputs of the adaptation block of each channel are connected to the corresponding control inputs of the adaptation blocks of all channels having subsequent serial numbers, the corresponding output of the adaptation block of each channel, except for the last one, is connected to the input of the scale amplifier of the channel having the next serial number, the input of the weighting factor generator and the second input of the block of comparators of each channel are connected to the corresponding outputs of the generator of weighting functions, and the number of information outputs and control inputs of each adaptation block of the multichannel signal generation module is determined by the dependencies K = Nn, K = n-1, where Ki K is the number of information outputs and control inputs of each adaptation block, respectively, N and n - the number of channels and the number of the channel, respectively, while the input of the scale amplifier of the first channel is intended to be connected to an external source of an analog signal, and the supply inputs of the constituent elements and blocks of the analog-to-digital converter are designed to be connected

Description

Полезная модель относится к области цифровой техники, в частности, к устройствам преобразования аналогового напряжения в цифровой код.The utility model relates to the field of digital technology, in particular, to devices for converting analog voltage to digital code.

Известен аналого-цифровой преобразователь (АЦП), включающий в себя М-разрядный АЦП1 с последовательным резистивным делителем и М-разрядный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), подключенные к опорному источнику Vref с синфазным уровнем Vcm, устройство выборки и хранения разностного сигнала входа АЦП и выходного напряжения ЦАП с коэффициентом усиления F и АЦП2 с дифференциальным опорным напряжением Vref2, меньшим Vref. М-разрядный ЦАП включает две группы ключей, коммутирующих к дифференциальным выходам ЦАП выбранную пару симметрично расположенных отводов последовательного резистивного делителя, выходные напряжения устройства выборки и хранения и дифференциальное опорное напряжение АЦП2 имеют синфазный уровень Vcm2, a Vref2 равно F·Vref/2 M-1, причем F не превышает 2 (RU, №2341017, H03M 1/14, 29.09.2006).Known analog-to-digital converter (ADC), which includes an M-bit ADC1 with a series resistive divider and an M-bit digital-to-analog converter (DAC) connected to a Vref reference source with an in-phase level Vcm, a device for sampling and storing the difference signal of the ADC input and the output voltage of the DAC with a gain of F and ADC2 with a differential reference voltage Vref2 less than Vref. An M-bit DAC includes two groups of keys that connect a selected pair of symmetrically arranged taps of a series resistive divider to the differential outputs of the DAC, the output voltages of the sampling and storage device and the differential reference voltage of the ADC2 have a common mode level Vcm2, and Vref2 is equal to F · Vref / 2 M-1 moreover, F does not exceed 2 (RU, No. 2341017, H03M 1/14, 09/29/2006).

Недостатком известного технического решения является наличие в его составе инерционных элементов: аналоговых ключей, аналоговой памяти и цифро-аналогового преобразователя, что приводит к значительному снижению быстродействия аналого-цифрового преобразования.A disadvantage of the known technical solution is the presence of inertial elements in its composition: analog keys, analog memory and digital-to-analog converter, which leads to a significant decrease in the speed of analog-to-digital conversion.

Известен аналого-цифровой преобразователь динамического типа, содержащий источник опорного напряжения и группу компараторов, количество «n» которых равно разрядности двоичного кода, представляющего преобразуемое аналоговое напряжение в цифровом виде, упорядоченных по порядку номеров разрядов двоичного кода так, что некоторый k-й компаратор формирует k-й разряд выходного кода. Первые одноименные входы компараторов соединены и на них подается напряжение входного сигнала. Устройство содержит группу цифро-аналоговых преобразователей, количество которых равно количеству компараторов, опорные входы которых соединяются с источником опорного напряжения. Выход первого цифро-аналогового преобразователя подключается ко второму входу компаратора младшего разряда, а выход каждого последующего цифро-аналогового преобразователя подключается ко второму входу компаратора следующего разряда. Количество входов цифро-аналогового преобразователя, подключенного к компаратору с k-м порядковым номером, равно разности между количеством разрядов преобразователя и порядковым номером компаратора. Цифровой вход старшего разряда цифро-аналогового преобразователя с k-м порядковым номером соединяется с выходом компаратора старшего разряда, каждый последующий вход k-го цифро-аналогового преобразователя соединяется с выходом последующего компаратора, а цифровые входы младших значащих разрядов цифро-аналоговых преобразователей соединяются и на них подается значение логической единицы, при этом цифро-аналоговый преобразователь компаратора старшего разряда является делителем на два опорного напряжения (RU, №2389133, H03M 1/12, H03M 1/36, 23.12.2008).A known analog-to-digital converter of a dynamic type, containing a reference voltage source and a group of comparators, the number of "n" of which is equal to the bit depth of a binary code representing the converted analog voltage in digital form, ordered in order of the bit numbers of the binary code so that some k-th comparator forms k-th bit of the output code. The first inputs of the same name of the comparators are connected and the input signal voltage is applied to them. The device contains a group of digital-to-analog converters, the number of which is equal to the number of comparators, the reference inputs of which are connected to a reference voltage source. The output of the first digital-to-analog converter is connected to the second input of the low-order comparator, and the output of each subsequent digital-to-analog converter is connected to the second input of the comparator of the next bit. The number of inputs of the digital-to-analog converter connected to the comparator with the kth serial number is equal to the difference between the number of bits of the converter and the serial number of the comparator. The digital input of the highest bit of the digital-to-analog converter with the kth serial number is connected to the output of the comparator of the highest bit, each subsequent input of the k-th digital-to-analog converter is connected to the output of the subsequent comparator, and the digital inputs of the least significant bits of the digital-to-analog converters are connected to they are given the value of a logical unit, while the digital-to-analog converter of the senior comparator is a divider for two reference voltages (RU, No. 2389133, H03M 1/12, H03M 1/36, 12/23/2008).

Недостатком известного технического решения является низкое быстродействие аналого-цифрового преобразования, обусловленное наличием в составе аналого-цифрового преобразователя цифро-аналоговых преобразователей.A disadvantage of the known technical solution is the low speed of the analog-to-digital conversion, due to the presence of digital-to-analog converters in the analog-to-digital converter.

Известен аналого-цифровой преобразователь последовательного действия, содержащий дифференциальные усилители, компаратор, усилитель постоянного тока, аналоговые запоминающие устройства, устройство управления, преобразователь последовательного кода в параллельный, счетчик по модулю М, ключи, инвертор, входной каскад определения знака и инвертирования отрицательных напряжений (RU, №2245000, H03M 1/36, 11.02.2003).Known analog-to-digital serial converter containing differential amplifiers, a comparator, a direct current amplifier, analog storage devices, a control device, a serial to parallel converter, a counter modulo M, keys, an inverter, an input stage for determining the sign and inverting negative voltages (RU , No. 2245000, H03M 1/36, 02/11/2003).

Недостатком известного аналого-цифрового преобразователя является низкое быстродействие, обусловленное присутствием в нем инерционных элементов, таких как аналоговые ключи и аналоговая память. Проведение данным преобразователем поразрядного анализа делает его характеристики идентичными характеристикам аналого-цифрового преобразователя последовательного приближения и приводит к снижению его быстродействия.A disadvantage of the known analog-to-digital Converter is the low speed due to the presence of inertial elements in it, such as analog keys and analog memory. Carrying out bitwise analysis by this converter makes its characteristics identical to the characteristics of an analog-to-digital converter of successive approximation and leads to a decrease in its speed.

Задачей полезной модели является повышение эффективности процесса преобразования аналогового сигнала в цифровой код.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the process of converting an analog signal to a digital code.

Техническим результатом, достигаемым при решении задачи, является повышение быстродействия процесса преобразования аналогового сигнала в цифровой код.The technical result achieved in solving the problem is to increase the speed of the process of converting an analog signal to a digital code.

Задача решается, а технический результат обеспечивается аналого-цифровым преобразователем, содержащим генератор весовых функций, программируемую логическую матрицу и многоканальный модуль формирования сигналов, каждый канал которого включает в себя масштабный усилитель и последовательно соединенные формирователь весовых коэффициентов, блок адаптации и блок компараторов, при этом в каждом канале выход масштабного усилителя подключен к соответствующему входу блока адаптации, выход которого соединен с первым входом блока компараторов, подключенного выходами к соответствующим входам программируемой логической матрицы, все информационные выходы блока адаптации каждого канала соединены с соответствующими управляющими входами блоков адаптации всех каналов, имеющих последующие порядковые номера, соответствующий выход блока адаптации каждого канала, кроме последнего, подключен к входу масштабного усилителя канала, имеющего следующий порядковый номер, вход формирователя весовых коэффициентов и второй вход блока компараторов каждого канала соединены с соответствующими выходами генератора весовых функций, а число информационных выходов и управляющих входов каждого блока адаптации многоканального модуля формирования сигналов определяется зависимостямиThe problem is solved, and the technical result is provided by an analog-to-digital converter containing a weight function generator, a programmable logic matrix and a multi-channel signal generation module, each channel of which includes a scale amplifier and series-connected weight generator, adaptation unit and comparator unit, while each channel the output of the scale amplifier is connected to the corresponding input of the adaptation unit, the output of which is connected to the first input of the comparator unit s, connected by the outputs to the corresponding inputs of the programmable logic matrix, all the information outputs of the adaptation block of each channel are connected to the corresponding control inputs of the adaptation blocks of all channels having subsequent serial numbers, the corresponding output of the adaptation block of each channel, except the last, is connected to the input of the channel scale amplifier, having the following serial number, the input of the shaper weights and the second input of the block of comparators of each channel are connected to the corresponding outputs of the generator of weight functions, and the number of information outputs and control inputs of each adaptation block of a multi-channel signal generation module is determined by the dependencies

где Кинф и Купр - число информационных выходов и управляющих входов каждого блока адаптации, соответственно,where Kinf and Cupr are the number of information outputs and control inputs of each adaptation block, respectively,

N и n - количество каналов и номер канала, соответственно,N and n are the number of channels and the channel number, respectively,

при этом вход масштабного усилителя первого канала предназначен для подключения к внешнему источнику аналогового сигнала, а питающие входы составных элементов и блоков аналого-цифрового преобразователя выполнены с возможностью подключения к внешнему блоку питания.the input of the large-scale amplifier of the first channel is designed to connect to an external source of an analog signal, and the supply inputs of the components and blocks of the analog-to-digital converter are made with the possibility of connecting to an external power supply.

На фигуре изображена функциональная схема аналого-цифрового преобразователя.The figure shows a functional diagram of an analog-to-digital Converter.

Аналого-цифровой преобразователь содержит генератор 1 весовых функций, программируемую логическую матрицу 2 и многоканальный модуль 3 формирования сигналов, каждый канал которого включает в себя масштабный усилитель 4 и последовательно соединенные формирователь 5 весовых коэффициентов, блок 6 адаптации и блок 7 компараторов. В каждом канале выход масштабного усилителя 4 подключен к соответствующему входу блока 6 адаптации, выход которого соединен с первым входом блока 7 компараторов, подключенного выходами к соответствующим входам программируемой логической матрицы 2. Все информационные выходы И1, И2, И3, …, Иn блока 6 адаптации каждого канала соединены с соответствующими управляющими входами Y1, Y2, Y3, …, Yn блоков 6 адаптации всех каналов, имеющих последующие порядковые номера. Соответствующий выход блока 6 адаптации каждого канала, кроме последнего, подключен к входу масштабного усилителя 4 канала, имеющего следующий порядковый номер, вход формирователя 5 весовых коэффициентов и второй вход блока 7 компараторов каждого канала соединены с соответствующими выходами генератора 1 весовых функций. Число информационных выходов И1, И2, И3, …, Иn и управляющих входов Y1, Y2, Y3, …, Yn каждого блока 6 адаптации многоканального модуля 3 формирования сигналов определяется зависимостямиThe analog-to-digital converter contains a weight function generator 1, a programmable logic matrix 2 and a multi-channel signal generation module 3, each channel of which includes a scale amplifier 4 and series-connected weight former 5, adaptation unit 6 and comparator unit 7. In each channel, the output of the scale amplifier 4 is connected to the corresponding input of adaptation block 6, the output of which is connected to the first input of comparator block 7, connected by outputs to the corresponding inputs of programmable logic matrix 2. All information outputs I1, I2, I3, ..., In of adaptation block 6 of each channel are connected to the corresponding control inputs Y1, Y2, Y3, ..., Yn of adaptation blocks 6 of all channels having subsequent serial numbers. The corresponding output of the adaptation unit 6 of each channel, except the last, is connected to the input of the scale amplifier 4 of the channel having the following serial number, the input of the weight generator 5 and the second input of the comparator unit 7 of each channel are connected to the corresponding outputs of the weight function generator 1. The number of information outputs I1, I2, I3, ..., In and control inputs Y1, Y2, Y3, ..., Yn of each adaptation unit 6 of the multi-channel signal generation module 3 is determined by the dependencies

где Кинф и Купр - число информационных выходов и управляющих входов каждого блока 6 адаптации, соответственно,where Kinf and Cupr are the number of information outputs and control inputs of each adaptation block 6, respectively,

N и n - количество каналов и номер канала, соответственно.N and n are the number of channels and the channel number, respectively.

Вход масштабного усилителя 4 первого канала предназначен для подключения к внешнему источнику аналогового сигнала (на фигуре не показан), а питающие входы составных элементов и блоков аналого-цифрового преобразователя выполнены с возможностью подключения к внешнему блоку питания (на фигуре не показан). Масштабный усилитель 4 построен на операционном усилителе фирмы Analog Device AD8036.The input of the large-scale amplifier 4 of the first channel is intended to be connected to an external source of an analog signal (not shown in the figure), and the power inputs of the components and units of the analog-to-digital converter are configured to be connected to an external power supply (not shown in the figure). Scale amplifier 4 is built on an operational amplifier manufactured by Analog Device AD8036.

Аналого-цифровой преобразователь функционирует следующим образом.An analog-to-digital converter operates as follows.

От внешнего блока питания (на фигуре не показан) напряжение питания поступает на питающие входы составных элементов и блоков аналого-цифрового преобразователя. На вход масштабного усилителя 4 первого канала, который предназначен для подключения к внешнему источнику аналогового сигнала (на фигуре не показан), поступает аналоговый сигнал, подлежащий последующему преобразованию. Генератор 1 весовых функций и формирователь 5 весовых коэффициентов задают и формируют аналоговые сигналы v={v1…vn} для соответствующих блоков 6 адаптации и постоянные значения опорных напряжений для блока 7 компараторов каждого канала многоканального модуля 3 формирования сигналов. Формирование постоянных коэффициентов и постоянных значений опорных напряжений производится при настройке аналого-цифрового преобразователя в зависимости от измеряемого диапазона входного сигнала и от разрядности аналого-цифрового преобразователя. Масштабный усилитель 4 производит нормализацию (масштабирование) входного сигнала (или соответствующего входного) в зависимости от заданных параметров аналого-цифрового преобразователя. Блок 6 адаптации каждого канала многоканального модуля 3 формирования сигналов производит:From an external power supply (not shown in the figure), the supply voltage is supplied to the power inputs of the components and units of the analog-to-digital converter. The input of the large-scale amplifier 4 of the first channel, which is designed to be connected to an external source of an analog signal (not shown in the figure), receives an analog signal that is subject to subsequent conversion. The generator 1 weight functions and the generator 5 weight coefficients set and generate analog signals v = {v 1 ... v n } for the respective adaptation blocks 6 and constant values of the reference voltages for block 7 comparators of each channel of the multi-channel signal generation module 3. The formation of constant coefficients and constant values of the reference voltage is performed when setting up the analog-to-digital converter depending on the measured range of the input signal and on the bit depth of the analog-to-digital converter. Scale amplifier 4 performs the normalization (scaling) of the input signal (or the corresponding input) depending on the specified parameters of the analog-to-digital converter. Block 6 adaptation of each channel of the multi-channel module 3 signal generation produces:

- функциональные преобразования аналогового сигнала в зависимости от значений напряжения, полученных на предыдущих блоках 6 адаптации, и значений напряжения, получаемых с генератора 1 весовых функций и формирователя 5 весовых коэффициентов;- functional transformations of the analog signal depending on the voltage values obtained on the previous adaptation blocks 6, and the voltage values obtained from the generator 1 weight functions and the shaper 5 weight coefficients;

- преобразование (адаптацию) аналогового сигнала для выдачи его с соответствующих информационных выходов И1, И2, И3, …, Иn блока 6 адаптации на соответствующие управляющие входы Y1, Y2, Y3, … Yn блоков 6 адаптации каналов, имеющих последующие порядковые номера, и масштабный усилитель 4 последующего канала;- conversion (adaptation) of the analog signal for its output from the corresponding information outputs I1, I2, I3, ..., In of the adaptation block 6 to the corresponding control inputs Y1, Y2, Y3, ... Yn of the adaptation blocks 6 of the channels having subsequent serial numbers, and large-scale amplifier 4 of the subsequent channel;

- преобразование (формирование) аналогового сигнала для подачи его на блок 7 компараторов соответствующего канала.- conversion (formation) of an analog signal for supplying it to block 7 of the comparators of the corresponding channel.

Блок 7 компараторов преобразуют аналоговые сигналы, получаемые с блоков 6 адаптации, в цифровой вид (пороговые значения 1/0). На выходах с блока 7 компараторов получаются цифровые сигналы, описываемые двумя последовательностями {x1…xn} и . В общем случае значения входных сигналов на каждом из n блоков 7 компараторов определяются следующим образом: B1=F(Uвх), B2=F(B1, B2, … Bn-1, Uвх), где F - функция, линейным образом зависимая от значений, подаваемых с формирователя 5 весовых коэффициентов и масштабного усилителя 4. Таким образом, F=F(B, C, K), где C и K - константы, задаваемые соответственно масштабными усилителями 4 и формирователями 5 весовых коэффициентов. В частном случае, при отсутствии перекрестных связей, значение входного сигнала на k-ом блоке 7 компараторов определяется следующим образом: Bk=G(G…G(Uвх)…), где G - некоторая функция, которая берется ровно k раз, и аналогичным образом, как и F, имеет линейную зависимость от констант C и K. G=G(B, C, K).Block 7 of the comparators convert the analog signals received from blocks 6 adaptation, in digital form (threshold values 1/0). At the outputs from block 7 of the comparators, digital signals are obtained, described by two sequences {x 1 ... x n } and . In the general case, the values of the input signals on each of the n blocks of 7 comparators are defined as follows: B 1 = F (U I ), B 2 = F (B 1 , B 2 , ... B n-1 , U I ), where F - function linearly dependent on the values supplied from the shaper 5 weight coefficients and scale amplifier 4. Thus, F = F (B, C, K), where C and K are constants defined respectively by scale amplifiers 4 and shapers 5 weight coefficients . In the particular case, in the absence of cross-connections, the value of the input signal on the k-th block of 7 comparators is determined as follows: B k = G (G ... G (U in ) ...), where G is some function that is taken exactly k times, and in a similar way, like F, it has a linear dependence on the constants C and K. G = G (B, C, K).

Сигналы с выходов блока 7 компараторов поступают на соответствующие входы программируемой логической матрицы 2. Значения последовательностей на ее входах определяются следующим образом: xk=0, если Bk>vk, и 1 - в противном случае. Значения , если Bk=vk и 0, когда значения различны. Значения последовательности {v1…vk) задаются генератором 1 весовых функций. Программируемая логическая матрица 2 осуществляет преобразование цифрового кода, получаемого с блоков 7 компараторов, в последовательность бит, представляющих исходный сигнал в цифровом коде.The signals from the outputs of block 7 of the comparators are fed to the corresponding inputs of the programmable logic matrix 2. The values of the sequences at its inputs are determined as follows: xk = 0 if B k > v k , and 1 otherwise. Values if B k = v k and 0 when the values are different. The values of the sequence {v 1 ... v k ) are set by the generator 1 of weight functions. The programmable logic matrix 2 converts the digital code received from the comparator units 7 into a sequence of bits representing the original signal in the digital code.

Предлагаемый аналого-цифровой преобразователь не содержит инерционных элементов, таких как цифро-аналоговые преобразователи, аналоговые коммутаторы, счетчики, генераторы и т.п. В предложенном техническом решении все коэффициенты, вырабатываемые генератором 1 весовых функций, формируются при настройке под соответствующий класс аналого-цифрового преобразователя в зависимости от разрядности и диапазона измерения. Все функциональные преобразования, осуществляемые блоками 6 адаптации, производятся с аналоговыми сигналами на аналоговых элементах (транзисторах). Цифровая часть схемы (программируемая логическая матрица 2), по существу, является дешифратором, что способствует технологичности предложенного технического решения, так как отсутствует необходимость развязки цифровой части схемы от аналоговой. Время преобразования незначительно зависит от числа разрядов аналого-цифрового преобразователя и определяется временами обработки сигнала масштабными усилителями 4 и блоками 6 адаптации. Предлагаемый аналого-цифровой преобразователь отличает простота архитектуры. Его структура содержит наименьшее, по сравнению с известными аналого-цифровыми преобразователями, количество регулируемых элементов. Количество элементов предлагаемого аналого-цифрового преобразователя, как и у преобразователя последовательного типа, пропорционально количеству разрядов.The proposed analog-to-digital converter does not contain inertial elements, such as digital-to-analog converters, analog switches, counters, generators, etc. In the proposed technical solution, all the coefficients generated by the generator 1 of the weight functions are formed when tuned to the appropriate class of an analog-to-digital converter, depending on the bit depth and measurement range. All functional transformations carried out by adaptation units 6 are performed with analog signals on analog elements (transistors). The digital part of the circuit (programmable logic matrix 2) is essentially a decoder, which contributes to the manufacturability of the proposed technical solution, since there is no need to decouple the digital part of the circuit from the analog one. The conversion time slightly depends on the number of bits of the analog-to-digital converter and is determined by the signal processing times by large-scale amplifiers 4 and adaptation units 6. The proposed analog-to-digital converter is distinguished by its simplicity of architecture. Its structure contains the smallest, in comparison with the known analog-to-digital converters, the number of adjustable elements. The number of elements of the proposed analog-to-digital Converter, as in the serial converter, is proportional to the number of discharges.

Claims (1)

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор весовых функций, программируемую логическую матрицу и многоканальный модуль формирования сигналов, каждый канал которого включает в себя масштабный усилитель и последовательно соединенные формирователь весовых коэффициентов, блок адаптации и блок компараторов, при этом в каждом канале выход масштабного усилителя подключен к соответствующему входу блока адаптации, выход которого соединен с первым входом блока компараторов, подключенного выходами к соответствующим входам программируемой логической матрицы, все информационные выходы блока адаптации каждого канала соединены с соответствующими управляющими входами блоков адаптации всех каналов, имеющих последующие порядковые номера, соответствующий выход блока адаптации каждого канала, кроме последнего, подключен к входу масштабного усилителя канала, имеющего следующий порядковый номер, вход формирователя весовых коэффициентов и второй вход блока компараторов каждого канала соединены с соответствующими выходами генератора весовых функций, а число информационных выходов и управляющих входов каждого блока адаптации многоканального модуля формирования сигналов определяется зависимостями Кинф=N-n, Купр=n-1, где Кинф и Kупр - число информационных выходов и управляющих входов каждого блока адаптации соответственно, N и n - количество каналов и номер канала соответственно, при этом вход масштабного усилителя первого канала предназначен для подключения к внешнему источнику аналогового сигнала, а питающие входы составных элементов и блоков аналого-цифрового преобразователя выполнены с возможностью подключения к внешнему блоку питания.
Figure 00000001
An analog-to-digital converter containing a weight function generator, a programmable logic matrix and a multi-channel signal generation module, each channel of which includes a scale amplifier and series-connected weight former, an adaptation unit and a comparator unit, while in each channel the output of the scale amplifier is connected to the corresponding input of the adaptation unit, the output of which is connected to the first input of the comparator unit, connected by the outputs to the corresponding inputs of the program of the summed logic matrix, all the information outputs of the adaptation block of each channel are connected to the corresponding control inputs of the adaptation blocks of all channels having subsequent serial numbers, the corresponding output of the adaptation block of each channel, except the last one, is connected to the input of the scale amplifier of the channel having the following serial number, the shaper input weight coefficients and the second input of the comparator block of each channel are connected to the corresponding outputs of the generator of weight functions, and the number of inform tional outputs and control inputs of each block adapting multi-channel generating unit signals determined dependencies K inf = Nn, K Ex = n-1, where R inf and K simp - number of data outputs and control each adaptation unit inputs, respectively, N and n - number of channels and the channel number, respectively, while the input of the large-scale amplifier of the first channel is designed to connect to an external source of an analog signal, and the supply inputs of the components and blocks of the analog-to-digital converter are made with the possible Connectivity to an external power supply.
Figure 00000001
RU2012118998/08U 2012-05-11 2012-05-11 ANALOG-DIGITAL CONVERTER RU122535U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118998/08U RU122535U1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 ANALOG-DIGITAL CONVERTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118998/08U RU122535U1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 ANALOG-DIGITAL CONVERTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU122535U1 true RU122535U1 (en) 2012-11-27

Family

ID=49255356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012118998/08U RU122535U1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 ANALOG-DIGITAL CONVERTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU122535U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2512890C1 (en) * 2013-03-06 2014-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Redundant source of current

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2512890C1 (en) * 2013-03-06 2014-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Redundant source of current

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11106268B2 (en) Method and system for saving power in a real time hardware processing unit
JP4897047B2 (en) Analog-to-digital conversion using asynchronous current-mode cyclic comparison
US10962933B1 (en) Multibit per stage pipelined time-to-digital converter (TDC)
KR20120006351A (en) Successive approximation analog to digital converter and method of analog to digital conversion
TW201320617A (en) Method and apparatus for evaluating weighting of elements of DAC and SAR ADC using the same
US20130285843A1 (en) Multi-bit per cycle successive approximation register adc
TWI479806B (en) Analog-to-digital converting system
US7265704B1 (en) Domino analog to digital conversion architecture
RU122535U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
JP6422073B2 (en) A / D conversion circuit
US6700523B2 (en) Analog to digital converter selecting reference voltages in accordance with feedback from prior stages
JP2016213531A (en) AD converter and AD conversion method
JP2004289759A (en) A/d converter
JP3723362B2 (en) Flash analog / digital converter
Carandang et al. Development of a low power 8-bit successive approximation register ADC in 90nm process technology for biomedical application
JP2013015334A (en) Battery voltage detection system
Ghoshal et al. Design of a Modified 8-bit Semiflash Analog to Digital Converter
CN106656189B (en) Multi-stage folding interpolation type analog-to-digital converter and decoding method thereof
JPH04235418A (en) Ad converter
Kobayashi et al. Redundant SAR ADC Algorithms for Reliability Based on Number Theory
CN116318154B (en) Analog-to-digital conversion device and signal conversion equipment
KR20110090669A (en) Analog-to-digital converter with successive approximation register
CN107517059B (en) Circuit and method for improving conversion speed of analog-to-digital converter
JP6633135B2 (en) Tent mapping operation circuit and A / D conversion circuit
RU67361U1 (en) DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130512