RU2564909C1 - Method of two-cycle analog-digital conversion of integrating type and device for its realisation - Google Patents
Method of two-cycle analog-digital conversion of integrating type and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564909C1 RU2564909C1 RU2014129119/08A RU2014129119A RU2564909C1 RU 2564909 C1 RU2564909 C1 RU 2564909C1 RU 2014129119/08 A RU2014129119/08 A RU 2014129119/08A RU 2014129119 A RU2014129119 A RU 2014129119A RU 2564909 C1 RU2564909 C1 RU 2564909C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- operational amplifier
- cycle
- discharge current
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Группа изобретений относится к измерительной и вычислительной технике, а именно к аналого-цифровому преобразованию (АЦП) с интегрированием, и может быть использована в информационно-измерительных системах повышенной точности.The group of inventions relates to measuring and computing technology, namely to analog-to-digital conversion (ADC) with integration, and can be used in information-measuring systems of high accuracy.
Наиболее близким к предложенному является способ двухтактного аналого-цифрового преобразования интегрирующего типа [Аналого-цифровое преобразование, ред. Уолт Кестер, перевод с английского под ред. Е.Б. Володина, М: Техносфера, 2007, стр. 270-271, рис. 3.114], который в русскоязычном переводе назван «АЦП двойного наклона». В этом способе преобразование измеряемой электрической величины осуществляют временными циклами, каждый из которых разделен на два временных интервала или два такта. Физические процессы, происходящие при двухтактном аналого-цифровом преобразовании интегрирующего типа, хорошо известны и описаны, например, в книге [Г.И. Волович, Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств, М: издательский дом «Додека-XXI», 2005, стр. 446-448]. За время первого такта входной ток интегрируют по времени в течение заданного интервала времени или первого такта с помощью интегратора в виде последовательно соединенных резистора и операционного усилителя, с которым параллельно соединен конденсатор. При этом через резистор и конденсатор протекает ток, что обеспечивает накопление на конденсаторе электрического заряда. В течение следующего интервала времени - длительности второго такта - к резистору интегратора вместо входного сигнала подводится постоянное опорное напряжение, в результате чего в интеграторе формируется постоянный ток разряда конденсатора, имеющий направление, противоположное направлению входного зарядного тока. В результате заряд на конденсаторе, накопленный к концу первого такта, начинает уменьшаться и на выходе операционного усилителя образуется напряжение, изменяющееся во времени в соответствии со следующим выражением:Closest to the proposed is a method of push-pull analog-to-digital conversion of an integrating type [Analog-to-digital conversion, ed. Walt Kester, translation from English, ed. E.B. Volodina, M: Technosphere, 2007, pp. 270-271, Fig. 3.114], which in the Russian translation is called "double-tilt ADC". In this method, the conversion of the measured electrical quantity is carried out in time cycles, each of which is divided into two time intervals or two cycles. The physical processes that occur during a push-pull analog-to-digital conversion of an integrating type are well known and described, for example, in the book [G.I. Volovich, Circuitry of analog and analog-to-digital electronic devices, M: Dodeka-XXI Publishing House, 2005, pp. 446-448]. During the first cycle, the input current is integrated over time for a specified time interval or the first cycle using an integrator in the form of a series-connected resistor and an operational amplifier, to which a capacitor is connected in parallel. At the same time, current flows through the resistor and capacitor, which ensures the accumulation of an electric charge on the capacitor. During the next time interval - the duration of the second cycle - a constant reference voltage is applied to the integrator resistor instead of the input signal, as a result of which a constant capacitor discharge current is generated in the integrator, having a direction opposite to that of the input charging current. As a result, the charge on the capacitor, accumulated by the end of the first clock cycle, begins to decrease and a voltage is generated at the output of the operational amplifier, which varies in time in accordance with the following expression:
гдеWhere
U0 - напряжение на выходе операционного усилителя в начале второго такта преобразования [V],U 0 is the voltage at the output of the operational amplifier at the beginning of the second conversion clock [V],
Ic=const - ток разряда конденсатора, [A],I c = const is the discharge current of the capacitor, [A],
C - емкость конденсатора, [F],C is the capacitance of the capacitor, [F],
t - текущее время, [sec], t=0 в начале второго такта преобразования.t is the current time, [sec], t = 0 at the beginning of the second conversion step.
Таким образом, к концу первого такта преобразования на выходе операционного усилителя образуется напряжение U0 пропорциональное входному току Iвх, а во втором такте из-за постоянства тока разряда конденсатора Ic происходит уменьшение напряжения на выходе операционного усилителя Uout(t) с постоянной скоростью. Разряд конденсатора во втором такте преобразования производится до момента достижения выходным напряжением операционного усилителя Uout(t) некоторого заранее выбранного постоянного напряжения, называемого уровнем сравнения, в качестве которого может быть выбрано нулевое напряжение. При этом формируется временной интервал tm, начало которого определяется моментом начала второго такта, а окончание - моментом достижения выходным напряжением операционного усилителя уровня сравнения. Величина временного интервала tm из-за постоянства тока разряда конденсатора Ic пропорциональна напряжению U0 (фиг. 1). Временной интервал tm измеряется путем подсчета количества импульсов, формируемых высокочастотным импульсным генератором за этот временной интервал. Цифровой код, образующийся на выходе счетчика к моменту окончания временного интервала tm и есть результат преобразования входного тока Iвх в цифровой код в каждом цикле преобразования. В прототипе цифровые коды, получающиеся в результате преобразования, в каждом цикле преобразования пропорциональны входному току Iвх.Thus, by the end of the first conversion step, the voltage U 0 proportional to the input current I in is formed at the output of the operational amplifier, and in the second cycle, due to the constancy of the capacitor discharge current I c , the voltage at the output of the operational amplifier U out (t) decreases at a constant speed . The capacitor is discharged in the second conversion cycle until the output voltage of the operational amplifier U out (t) reaches a certain pre-selected constant voltage, called the comparison level, which can be selected as a zero voltage. In this case, a time interval t m is formed , the beginning of which is determined by the moment the second measure starts, and the end - by the moment the output voltage of the operational amplifier reaches the comparison level. The value of the time interval t m due to the constancy of the discharge current of the capacitor I c is proportional to the voltage U 0 (Fig. 1). The time interval t m is measured by counting the number of pulses generated by the high-frequency pulse generator for this time interval. The digital code generated at the output of the counter by the end of the time interval t m is the result of converting the input current I in to a digital code in each conversion cycle. In the prototype, the digital codes resulting from the conversion in each conversion cycle are proportional to the input current I in .
В соответствии с выражением (1) временной интервал tm определяется следующим образом:In accordance with expression (1), the time interval t m is defined as follows:
гдеWhere
C - емкость конденсатора, [F];C is the capacitance of the capacitor, [F];
Ic - ток разряда конденсатора, [A];I c is the discharge current of the capacitor, [A];
U0 - напряжение на выходе операционного усилителя в начале второго такта преобразования, [V]; U 0 is the voltage at the output of the operational amplifier at the beginning of the second conversion clock, [V];
Uout - напряжение на выходе операционного усилителя в момент сравнения с уровнем сравнения, [V].U out - voltage at the output of the operational amplifier at the time of comparison with the level of comparison, [V].
Из уравнения погрешностей, которое составляется для выражения (2), следует, что относительная погрешность измерения интервала времени во втором такте δtm определяется следующим выражениемFrom the error equation, which is compiled for expression (2), it follows that the relative error of measuring the time interval in the second step δt m is determined by the following expression
В выражении (3) относительная погрешность δk1 определяется нестабильностью элементов, обеспечивающих ток заряда-разряда конденсатора, относительная погрешность δU0 определяется действием аддитивных помех на входе преобразователя, а относительная погрешность δUout определяется нестабильностью уровня сравнения.In expression (3), the relative error δk 1 is determined by the instability of the elements providing the charge-discharge current of the capacitor, the relative error δU 0 is determined by the action of additive noise at the input of the converter, and the relative error δU out is determined by the instability of the comparison level.
Действие аддитивных помех приводит к изменению результата интегрирования в первом такте. Механизм действия аддитивных помех может быть описан следующим образом. Низкочастотная помеха, действующая на входе преобразователя, так же как и входной сигнал, в течение первого такта преобразования интегрируется по времени и представляет собой ненулевой в общем случае уровень напряжения. Сумма напряжения, вызванного входным током и напряжения помехи с учетом его знака, обусловливает изменение величины электрического заряда, накопленного конденсатором интегратора к концу первого такта по отношению к случаю, когда помеха отсутствует. Ошибка (±ΔU, фиг. 1), в зависимости от ее знака, увеличивает или уменьшает величину электрического заряда, накопленного конденсатором к концу первого такта. Это приводит к тому, что выходное напряжение операционного усилителя, линейно изменяющееся во времени во втором такте, смещается на величину, пропорциональную изменению интеграла от входного сигнала из-за действия аддитивной помехи. Это вызывает во втором такте преобразования смещение момента сравнения выходного напряжения операционного усилителя с заданным уровнем сравнения на величину Δt1 (фиг. 1), пропорциональную смещению ΔU (фиг. 1) напряжения U0. По отношению к высокочастотной аддитивной помехе конденсатор обладает малым сопротивлением. В этом случае операционный усилитель становится усилителем, охваченным глубокой обратной связью, и текущая величина помехи суммируется с сигналом на выходе операционного усилителя, также влияя на величину ±ΔU, что также смещает момент сравнения выходного напряжения операционного усилителя с заданным уровнем сравнения, обеспечивая свой вклад в величину Δt1 и, соответственно, δU0. Таким образом, величина рассматриваемого смещения в широкой полосе частот зависит от уровня аддитивной помехи и вносит вклад в относительную погрешность преобразования.The action of additive interference leads to a change in the result of integration in the first cycle. The mechanism of action of additive interference can be described as follows. The low-frequency noise acting on the input of the converter, like the input signal, is integrated over time during the first conversion cycle and is generally a non-zero voltage level. The sum of the voltage caused by the input current and the interference voltage, taking into account its sign, causes a change in the magnitude of the electric charge accumulated by the integrator capacitor by the end of the first cycle with respect to the case when there is no interference. The error (± ΔU, Fig. 1), depending on its sign, increases or decreases the amount of electric charge accumulated by the capacitor at the end of the first cycle. This leads to the fact that the output voltage of the operational amplifier, linearly changing in time in the second clock, is shifted by a value proportional to the change in the integral of the input signal due to the action of additive interference. This causes, in the second conversion step, a shift in the moment of comparison of the output voltage of the operational amplifier with a given comparison level by Δt 1 (Fig. 1), which is proportional to the displacement ΔU (Fig. 1) of the voltage U 0 . With respect to high-frequency additive interference, the capacitor has a low resistance. In this case, the operational amplifier becomes an amplifier covered by deep feedback, and the current interference value is added to the signal at the output of the operational amplifier, also influencing the value of ± ΔU, which also biases the moment of comparison of the output voltage of the operational amplifier with a given comparison level, providing its contribution to Δt 1 and, accordingly, δU 0 . Thus, the magnitude of the considered bias in a wide frequency band depends on the level of additive interference and contributes to the relative conversion error.
Недостатком рассмотренного способа-прототипа аналого-цифрового преобразования является большая относительная погрешность преобразования при действии аддитивных помех, поскольку измеряемый временной интервал во втором такте преобразования линейно зависит от напряжения на выходе операционного усилителя к моменту окончания первого такта преобразования, и погрешность измерения временного интервала линейно связана с погрешностью выходного напряжения интегратора к моменту окончания первого такта преобразования.The disadvantage of the prototype analog-to-digital conversion method considered above is the large relative conversion error due to additive interference, since the measured time interval in the second conversion cycle linearly depends on the voltage at the output of the operational amplifier at the time the first conversion cycle ends, and the measurement error of the time interval is linearly related to the error of the output voltage of the integrator by the time the first conversion step ends.
Известно устройство, реализующее двухтактное аналого-цифровое преобразование интегрирующего типа, приведенное в патенте США №3316547 (опубликовано 25.04.1967). Вход этого устройства через последовательно соединенные управляемый двухвходовый ключевой элемент и резистор соединен со входом операционного усилителя, параллельно операционному усилителю включены конденсатор и разрядный ключ, этот же вход операционного усилителя также соединен с источником постоянного опорного напряжения через указанные последовательно соединенные резистор и управляемый двухвходовый ключевой элемент. Выход операционного усилителя соединен с одним из входов компаратора, выход компаратора соединен с одним входом логической схемы «И», второй вход которой соединен с генератором высокочастотных импульсов, выход логической схемы «И» соединен со счетным входом счетчика импульсов, управляющий вход счетчика импульсов соединен с одним из выходов устройства управления стартом и сбросом. Выходы устройства управления стартом и сбросом соединены со входами двух триггеров. Выход первого триггера соединен с управляющим входом разрядного ключа. Первый вход второго триггера соединен с управляющим выходом счетчика импульсов, выход этого триггера соединен с управляющим входом управляемого двухвходового ключевого элемента. Основной выход счетчика импульсов является выходом устройства, на этом выходе счетчика импульсов действует искомый цифровой код.A device is known that implements a push-pull analog-to-digital conversion of an integrating type described in US Pat. No. 3,316,547 (published April 25, 1967). The input of this device through a series-connected controlled two-input key element and a resistor is connected to the input of the operational amplifier, a capacitor and a discharge key are connected in parallel with the operational amplifier, the same input of the operational amplifier is also connected to a constant reference voltage source through the series-connected resistor and controlled two-input key element. The output of the operational amplifier is connected to one of the comparator inputs, the comparator output is connected to one input of the “I” logic circuit, the second input of which is connected to the high-frequency pulse generator, the output of the “I” logic circuit is connected to the counting input of the pulse counter, the control input of the pulse counter is connected to one of the outputs of the start and reset control device. The outputs of the start and reset control devices are connected to the inputs of two triggers. The output of the first trigger is connected to the control input of the bit key. The first input of the second trigger is connected to the control output of the pulse counter, the output of this trigger is connected to the control input of a controlled two-input key element. The main output of the pulse counter is the output of the device, the desired digital code is valid at this output of the pulse counter.
Недостатком данного устройства по патенту США №3316547 является большая относительная погрешность преобразования при действии аддитивных помех, которая получается вследствие линейной связи напряжения на выходе операционного усилителя к моменту окончания второго такта преобразования, с цифровым кодом на выходе устройства в этом же цикле преобразования.The disadvantage of this device according to US patent No. 3316547 is the large relative conversion error due to additive interference, which is obtained due to the linear connection of the voltage at the output of the operational amplifier to the moment of the end of the second conversion clock, with a digital code at the output of the device in the same conversion cycle.
Наиболее близким к предложенному является двухтактный аналого-цифровой преобразователь интегрирующего типа [Аналого-цифровое преобразование, ред. Уолт Кестер, перевод с английского под ред. Е.Б. Володина, М: Техносфера, 2007, стр. 271, рис. 3.113], вход которого через последовательно соединенные управляемый двухвходовый ключевой элемент и резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, параллельно которому включен конденсатор, этот же вход операционного усилителя также соединен с выходом источника постоянного опорного напряжения через указанные последовательно соединенные резистор и управляемый двухвходовый ключевой элемент, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с шиной, имеющей нулевой потенциал, выход операционного усилителя соединен с первым входом компаратора, второй вход компаратора соединен с источником уровня сравнения в виде шины, имеющей нулевой потенциал, выход компаратора соединен со входом блока тактирования и управления, выходы которого соединены с управляющим входом управляемого двухвходового ключевого элемента и со входом блока кодирования, который состоит из последовательно соединенных осциллятора, логической схемы «И» и счетчика, выход счетчика является выходом блока кодирования и выходом аналого-цифрового преобразователя.Closest to the proposed is a push-pull analog-to-digital converter of the integrating type [Analog-to-digital conversion, ed. Walt Kester, translation from English, ed. E.B. Volodina, M: Technosphere, 2007, p. 271, Fig. 3.113], the input of which through a series-connected controlled two-input key element and a resistor is connected to the inverting input of the operational amplifier, a capacitor is connected in parallel with it, the same input of the operational amplifier is also connected to the output of the constant reference voltage source through the series-connected resistor and controlled two-input key element, non-inverting input of the operational amplifier is connected to a bus having zero potential, the output of the operational amplifier is connected nen with the first input of the comparator, the second input of the comparator is connected to the source of the comparison level in the form of a bus having zero potential, the output of the comparator is connected to the input of the clock and control unit, the outputs of which are connected to the control input of the controlled two-input key element and to the input of the coding unit, which consists from the series-connected oscillator, the logic circuit “AND” and the counter, the output of the counter is the output of the coding unit and the output of the analog-to-digital converter.
В указанных в качестве прототипов способе и устройстве аналого-цифрового преобразования входная электрическая величина в форме электрического тока имеет промежуточное преобразование во временной интервал, который затем преобразуется в цифровой код.In the method and device for analog-to-digital conversion indicated as prototypes, the input electric quantity in the form of an electric current has an intermediate conversion into a time interval, which is then converted into a digital code.
Недостатком аналого-цифрового преобразователя - прототипа, реализующего описанный выше способ преобразования по прототипу, также является большая относительная погрешность преобразования при действии аддитивных помех, что обусловлено линейной связью напряжения на выходе операционного усилителя к моменту окончания первого такта преобразования, с цифровым кодом на выходе преобразователя в этом же цикле преобразования.The disadvantage of the analog-to-digital converter - a prototype that implements the prototype conversion method described above - is also a large relative conversion error due to additive noise, which is due to the linear connection of the voltage at the output of the operational amplifier to the moment the first conversion cycle ends, with a digital code at the converter output to same conversion cycle.
Задачей группы изобретений является создание способа и устройства, обеспечивающих уменьшение относительной погрешности преобразования при действии аддитивных помех.The objective of the group of inventions is to create a method and device that provides a reduction in the relative conversion error under the influence of additive noise.
Для решения указанной задачи способ двухтактного аналого-цифрового преобразования интегрирующего типа, при котором измеряемый электрический сигнал в форме входного зарядного тока интегрируют по времени в течение первого такта с помощью последовательно соединенных резистора и операционного усилителя, параллельно которому подключен конденсатор, в результате чего на конденсаторе накапливают электрический заряд, во втором такте формируют разрядный ток путем подачи, вместо измеряемого электрического сигнала, опорного напряжения, образующего разрядный ток, который имеет направление, противоположное направлению входного зарядного тока, при этом накопленный в первом такте на конденсаторе электрический заряд уменьшают до момента сравнения выходного напряжения операционного усилителя с заранее определенным уровнем сравнения, в качестве результата измерения используют временной интервал от начала второго такта до момента сравнения, который преобразуется в цифровой отсчет,To solve this problem, a method of push-pull analog-to-digital conversion of an integrating type, in which the measured electrical signal in the form of an input charging current is integrated over time during the first cycle using a series-connected resistor and an operational amplifier, in parallel with which a capacitor is connected, as a result of which a capacitor is accumulated on the capacitor an electric charge, in the second cycle, a discharge current is formed by supplying, instead of the measured electric signal, a reference voltage, In this case, the discharge current, which has a direction opposite to the direction of the input charging current, while the electric charge accumulated in the first cycle on the capacitor is reduced until the output voltage of the operational amplifier is compared with a predetermined comparison level, the time interval from the beginning of the second cycle to the moment of comparison, which is converted into a digital readout,
отличается тем, чтоdiffers in that
во втором такте разрядный ток изменяют во времени в соответствии с выражениемin the second cycle, the discharge current changes in time in accordance with the expression
гдеWhere
I0=const - выбираемое значение тока, которое определяет выбор номинала емкости конденсатора, включенного параллельно операционному усилителю, уровень напряжения на выходе операционного усилителя в конце первого такта, длительность времени второго такта, [A];I 0 = const - the selected current value, which determines the choice of the nominal capacitance of the capacitor connected in parallel with the operational amplifier, the voltage level at the output of the operational amplifier at the end of the first cycle, the duration of the second cycle, [A];
R - сопротивление резистора, [Ω];R is the resistance of the resistor, [Ω];
p - положительное действительное число.p is a positive real number.
Для решения той же задачи двухтактный аналого-цифровой преобразователь интегрирующего типа, вход которого соединен с первым входом управляемого двухвходового ключевого элемента, выход которого через резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, параллельно которому включен конденсатор, второй вход управляемого двухвходового ключевого элемента соединен с выходом источника тока разряда, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с шиной, имеющей нулевой потенциал, выход операционного усилителя соединен с первым входом компаратора, второй вход компаратора соединен с источником уровня сравнения, выход компаратора соединен со входом блока управления, один выход которого соединен с управляющим входом управляемого двухвходового ключевого элемента, а второй выход соединен со входом блока кодирования, выход которого является выходом аналого-цифрового преобразователя,To solve the same problem, a push-pull analog-to-digital converter of an integrating type, the input of which is connected to the first input of the controlled two-input key element, the output of which is connected through a resistor to the inverting input of the operational amplifier, the capacitor is connected in parallel to it, the second input of the controlled two-input key element is connected to the source output discharge current, non-inverting input of the operational amplifier is connected to a bus having zero potential, the output of the operational amplifier is connected is connected to the first input of the comparator, the second input of the comparator is connected to the source of the comparison level, the output of the comparator is connected to the input of the control unit, one output of which is connected to the control input of the controlled two-input key element, and the second output is connected to the input of the coding unit, the output of which is an analog output digital converter
отличается тем, чтоdiffers in that
источник тока разряда реализует функцию изменения тока разряда на входе операционного усилителя в соответствии с выражениемthe discharge current source implements the function of changing the discharge current at the input of the operational amplifier in accordance with the expression
гдеWhere
I0=const - выбираемое значение тока, которое определяет выбор номинала емкости конденсатора, включенного параллельно операционному усилителю, уровень напряжения на выходе операционного усилителя в конце первого такта, длительность времени второго такта, [A];I 0 = const - the selected current value, which determines the choice of the nominal capacitance of the capacitor connected in parallel with the operational amplifier, the voltage level at the output of the operational amplifier at the end of the first cycle, the duration of the second cycle, [A];
R - сопротивление резистора,R is the resistance of the resistor,
p - положительное действительное число,p is a positive real number,
при этом источник тока разряда имеет управляющий вход, который соединен с выходом блока включения/выключения источника тока разряда, вход блока включения/выключения источника тока разряда соединен с одним из выходов блока управления.wherein the discharge current source has a control input that is connected to the output of the discharge current source on / off unit, the input of the discharge current source on / off unit is connected to one of the outputs of the control unit.
Технический результат, заключающийся в уменьшении относительной погрешности преобразования при действии аддитивных помех, достигается введением в способ и устройство по прототипу изменения тока разряда на входе операционного усилителя во втором такте преобразования «аналог-код» в соответствии с выражением (4).The technical result, which consists in reducing the relative conversion error under the influence of additive noise, is achieved by introducing into the method and device according to the prototype the change in the discharge current at the input of the operational amplifier in the second conversion step "analog-to-code" in accordance with expression (4).
При изменении тока разряда во втором такте преобразования «аналог-код», описываемом для предложенных способа и устройства указанным выше выражением (4), напряжение на выходе операционного усилителя изменяется во времени следующим образом:When the discharge current changes in the second clock cycle of the “analog-to-code” conversion, described for the proposed method and device by the above expression (4), the voltage at the output of the operational amplifier changes in time as follows:
гдеWhere
U(t) - напряжение на выходе операционного усилителя, [V];U (t) is the voltage at the output of the operational amplifier, [V];
t - текущее время, t=0 в начале второго такта преобразования, [sec];t is the current time, t = 0 at the beginning of the second conversion step, [sec];
U0 - напряжение на выходе операционного усилителя в начале второго такта преобразования, [V];U 0 is the voltage at the output of the operational amplifier at the beginning of the second conversion clock, [V];
C - емкость конденсатора, [F].C is the capacitance of the capacitor, [F].
Повышение точности преобразования при действии аддитивных помех в предложенных способе и устройстве обусловлено тем, что при нелинейном разряде конденсатора током, который описывается выражением (4) с показателем степени p>0, скорость изменения напряжения на выходе операционного усилителя с течением времени возрастает. На фиг. 2 показано, что в этом случае из-за нелинейности изменения выходного напряжения операционного усилителя модуль крутизны этого изменения возрастает во времени, что уменьшает абсолютную погрешность при действии аддитивных помех по сравнению с линейным изменением (Δt2<Δt1).Improving the conversion accuracy under the influence of additive noise in the proposed method and device is due to the fact that with a non-linear discharge of the capacitor by the current, which is described by expression (4) with an exponent p> 0, the rate of change of voltage at the output of the operational amplifier increases over time. In FIG. Figure 2 shows that in this case, due to the nonlinearity of the change in the output voltage of the operational amplifier, the slope modulus of this change increases in time, which reduces the absolute error under the influence of additive noise compared to a linear change (Δt 2 <Δt 1 ).
Реально по отношению к прототипу относительная погрешность преобразования при действии аддитивных помех и, например, линейном изменении тока разряда конденсатора (p=1), уменьшается в 2 раза во всем диапазоне преобразования при любом уровне аддитивных помех, не приводящих к появлению однократных «выбросов» значений выходного кода как при изменении тока разряда конденсатора, так и при его постоянном значении.Relatively relative to the prototype, the relative conversion error under the influence of additive noise and, for example, a linear change in the discharge current of the capacitor (p = 1), is reduced by 2 times in the entire conversion range for any level of additive noise that does not lead to the appearance of a single “outlier” values output code when changing the discharge current of the capacitor, and with its constant value.
Единство технического результата способа и устройства обеспечивается тем, что в способе и устройстве формируется ток разряда, изменяющийся в течение второго такта преобразования в соответствии с выражением (4) при p>0, что обеспечивает нелинейное изменение напряжения на конденсаторе во время второго такта (разряда конденсатора), и, соответственно, нелинейное изменение напряжения на выходе операционного усилителя производится в соответствии с выражением (5).The unity of the technical result of the method and device is ensured by the fact that a discharge current is generated in the method and device, which changes during the second conversion step in accordance with expression (4) at p> 0, which provides a nonlinear change in the voltage across the capacitor during the second cycle (capacitor discharge) ), and, accordingly, a nonlinear change in the voltage at the output of the operational amplifier is performed in accordance with expression (5).
Приведем математическое обоснование достигнутого технического результата.We give a mathematical justification of the achieved technical result.
Как указано, напряжение на конденсаторе и, соответственно, на выходе операционного усилителя, при любом изменении тока разряда конденсатора в течение второго такта преобразования изменяется нелинейно во времени. Это приводит к тому, что приращение напряжения на одном и том же интервале времени, во втором такте преобразования зависит от самого параметра времени, то естьAs indicated, the voltage across the capacitor and, accordingly, at the output of the operational amplifier, with any change in the discharge current of the capacitor during the second conversion cycle, changes nonlinearly in time. This leads to the fact that the voltage increment on the same time interval, in the second conversion step, depends on the time parameter itself, i.e.
При p>0For p> 0
В случае линейного разряда конденсатора это не так, то-есть,In the case of a linear discharge of the capacitor, this is not so, that is,
Длительность искомого временного интервала tm, в течение которого конденсатор разряжается и напряжение на выходе операционного усилителя становится равным уровню сравнения U1, выраженная в цифровом виде, и является выходным параметром для предлагаемых способа и устройства. Величину искомого временного интервала tm можно определить из выражения (5). Оно нелинейно зависит от U0, которое является результатом интегрирования входного тока преобразователя к началу второго такта преобразования. При заранее заданном уровне сравнения U1 нелинейная зависимость длительности искомого временного интервала tm от напряжения U0 можно выразить следующим образом:The duration of the desired time interval t m , during which the capacitor is discharged and the voltage at the output of the operational amplifier becomes equal to the comparison level U 1 , expressed in digital form, and is the output parameter for the proposed method and device. The value of the desired time interval t m can be determined from expression (5). It non-linearly depends on U 0 , which is the result of integrating the input current of the converter to the beginning of the second conversion clock. With a predetermined comparison level U 1, the nonlinear dependence of the duration of the desired time interval t m on the voltage U 0 can be expressed as follows:
гдеWhere
tm - искомый временной интервал, [sec],t m is the desired time interval, [sec],
величины p, C, I0 пояснены выше.the quantities p, C, I 0 are explained above.
Выражение (9) может быть представлено как степенная функция следующего видаExpression (9) can be represented as a power function of the following form
гдеWhere
X=(U0-U1), k=α, n - действительное число.X = (U 0 -U 1 ), k = α, n is a real number.
Проведем анализ суммарной относительной погрешности измерения входной величины X.Let us analyze the total relative measurement error of the input quantity X.
Совокупность внешних и внутренних воздействующих факторов, а также технологический разброс параметров компонентов и их нестабильность приводят к искажению выходных данных. Уравнение, описывающее измерение входных величин с учетом возможных абсолютных погрешностей, имеет вид:The combination of external and internal influencing factors, as well as the technological spread of the parameters of the components and their instability, lead to distortion of the output data. The equation describing the measurement of input quantities, taking into account possible absolute errors, has the form:
гдеWhere
Δy, ΔX, Δk, Δn - абсолютные погрешности измерения, входной величины, масштабного коэффициента и показателя степени, соответственно.Δy, ΔX, Δk, Δn are the absolute errors of the measurement, input quantity, scale factor and exponent, respectively.
Погрешность входной величины определяется действием аддитивных помех, погрешность масштабного коэффициента определяется нестабильностью параметров электрической схемы при реализации преобразователя, в том числе нестабильностью уровня сравнения, погрешность показателя степени определяется погрешностью формирования заданной формы изменения разрядного тока.The error of the input quantity is determined by the action of additive interference, the error of the scale factor is determined by the instability of the parameters of the electrical circuit when the converter is implemented, including the instability of the comparison level, the error of the degree indicator is determined by the error of the formation of a given form of change in the discharge current.
Из (11) следует уравнение для суммарной относительной погрешности измерения:From (11) follows the equation for the total relative measurement error:
гдеWhere
δy, δk, δX, δn - относительные значения суммарной погрешности измерения, масштабного коэффициента, погрешности входной величины и показателя степени, соответственно.δy, δk, δX, δn are the relative values of the total measurement error, scale factor, input error, and exponent, respectively.
Из (12) следует, что δy существенно зависит от показателя степени n. Дальнейший анализ показывает, что если n<1, то суммарная относительная погрешность δy для любых значений входного параметра X при прочих равных условиях, то-есть, для одних и тех же значений δk, δХ, δn, будет всегда меньше, чем при n≥1. Из анализа (12) следует, что при наличии аддитивных помех во входном измеряемом сигнале и действии факторов, приводящих к нестабильности параметров схемы устройства при его аппаратной реализации, суммарная относительная погрешность нелинейного преобразования с уменьшением показателя степени n уменьшается.It follows from (12) that δy substantially depends on the exponent n. Further analysis shows that if n <1, then the total relative error δy for any values of the input parameter X, ceteris paribus, that is, for the same values of δk, δX, δn, will always be less than for n≥ one. From analysis (12), it follows that in the presence of additive interference in the input measured signal and the action of factors leading to instability of the device circuit parameters during its hardware implementation, the total relative error of the nonlinear transformation with decreasing exponent n decreases.
Таким образом, всегда верно следующее неравенство:Thus, the following inequality is always true:
Из выражения (9) следует, чтоFrom the expression (9) it follows that
и суммарная относительная погрешность измерения монотонно уменьшается при увеличении показателя степени p.and the total relative measurement error decreases monotonically with increasing exponent p.
Исходя из вышеприведенного анализа, в применении к заявляемому способу можно сформулировать следующий вывод: нелинейное возрастание во времени тока разряда конденсатора во втором такте интегрирования, описываемое выражением (4), при p>0 обеспечивает повышенную крутизну выходного сигнала операционного усилителя вблизи точки сравнения с постоянным уровнем сравнения и, соответственно, меньшую суммарную относительную погрешность измерения входных сигналов в аддитивных шумах.Based on the above analysis, as applied to the claimed method, the following conclusion can be formulated: a nonlinear increase in time of the capacitor discharge current in the second integration cycle described by expression (4), for p> 0, provides an increased slope of the output signal of the operational amplifier near the comparison point with a constant level comparison and, accordingly, a smaller total relative error in the measurement of input signals in additive noise.
Вышеприведенные рассуждения справедливы как для общего случая произвольного представления выходного параметра измерения y, так и частного случая представления этого параметра в виде цифрового кода, когда выходной параметр измерения может бытьThe above reasoning is valid both for the general case of arbitrary representation of the output measurement parameter y, and the special case of the representation of this parameter as a digital code, when the output measurement parameter can be
представлен в виде:presented in the form:
(15),(fifteen),
гдеWhere
a i - i-ая цифра кода, γ - основание системы счисления. a i is the i-th digit of the code, γ is the base of the number system.
Выражения (9) и (10) с точностью до обозначения yD при этом не изменяются.Expressions (9) and (10) up to the notation y D are not changed.
Краткое описание чертежей:Brief Description of the Drawings:
фиг. 1 - временные зависимости сигналов на выходе операционного усилителя в схеме прототипа при наличии и отсутствии аддитивных помех во входном сигнале;FIG. 1 - time dependences of the signals at the output of the operational amplifier in the prototype circuit in the presence and absence of additive interference in the input signal;
фиг. 2 - временные зависимости сигналов на выходе операционного усилителя в предложенном устройстве при наличии и отсутствии аддитивных помех при нелинейном изменении напряжения на выходе операционного усилителя, описываемом уравнением (4) при p>0;FIG. 2 - time dependences of the signals at the output of the operational amplifier in the proposed device in the presence and absence of additive interference with a nonlinear change in voltage at the output of the operational amplifier described by equation (4) at p> 0;
фиг. 3 - структурная схема преобразователя, реализующего предложенный способ двухтактного аналого-цифрового преобразования интегрирующего типа;FIG. 3 is a structural diagram of a converter that implements the proposed method of push-pull analog-to-digital conversion of an integrating type;
фиг. 4 - временные зависимости сигналов на выходах блоков структурной схемы предложенного аналого-цифрового преобразователя, номера выходов блоков указаны на осях ординат.FIG. 4 - time dependences of the signals at the outputs of the blocks of the structural diagram of the proposed analog-to-digital Converter, the numbers of the outputs of the blocks are indicated on the axes of ordinates.
Предложенный способ реализуется двухтактным аналого-цифровым преобразователем интегрирующего типа (фиг. 3), вход 1 которого соединен с первым входом 2 управляемого двухвходового ключевого элемента 3. Выход 4 ключевого элемента 3 через резистор 5 соединен с инвертирующим входом 6 операционного усилителя 7, параллельно которому включен конденсатор 8. Операционный усилитель 7 с параллельно включенным конденсатором 8 реализует интегрирование входного тока по параметру времени. Вход 9 операционного усилителя 7 соединен с шиной 10, имеющей нулевой потенциал. Выход 11 источника тока разряда 12 соединен со вторым входом 13 двухвходового ключевого элемента 3.The proposed method is implemented by a push-pull analog-to-digital converter of an integrating type (Fig. 3), the
Первый вход 2 управляемого двухвходового ключевого элемента 3 соединен внутри элемента 3 с контактом 15 элемента 3, а второй вход 13 элемента 3 соединен внутри элемента 3 с контактом 16 элемента 3. Выход 4 элемента 3 соединен внутри элемента 3 с контактом 17 этого элемента. Перемычка 18′ внутри элемента 3 в первом такте работы устройства соединяет контакт 17 или с контактом 15 (изображена непрерывной линией), или (во втором такте работы) - с контактом 16 (положение перемычки 18′′ изображено пунктиром).The first input 2 of the controlled two-input key element 3 is connected inside the element 3 with the contact 15 of the element 3, and the second input 13 of the element 3 is connected inside the element 3 with the contact 16 of the element 3. The output 4 of the element 3 is connected inside the element 3 with the contact 17 of this element. The jumper 18 ′ inside the element 3 in the first operation cycle of the device connects the contact 17 either to contact 15 (shown by a continuous line), or (in the second operation cycle) to contact 16 (the position of the jumper 18 ″ is shown by a dashed line).
Выход 19 операционного усилителя 7 соединен с первым входом 20 компаратора 21, второй вход 22 компаратора 21 соединен с выходом источника уровня сравнения 43, а выход 25 компаратора 21 соединен со входом 26 блока управления 27. Выход 28 блока управления 27 соединен с управляющим входом 29 управляемого двухвходового ключевого элемента 3 и со входом 44 блока включения/выключения 45, выход которого 46 соединен с управляющим входом 30 источника тока разряда 12. Выход 14 блока управления 27 соединен со входом 31 блока кодирования 32, выход 33 которого соединен с выходом 34 аналого-цифрового преобразователя.The
Блок кодирования 32 (фиг. 3) включает осциллятор 35, являющийся источником счетных импульсов, логический элемент «И» 36 и счетчик импульсов 37, при этом вход 31 блока кодирования 32 соединен со входом 38 логического элемента «И» 36 и входом 40 счетчика 37 (вход управления счетчиком 37). Второй вход 39 логического элемента «И» 36 соединен с выходом 23 осциллятора 35. Выход 41 логического элемента «И» 36 соединен со счетным входом 42 счетчика 37, а цифровой выход 24 счетчика 37 является выходом 33 блока кодирования 32 и цифровым выходом 34 аналого-цифрового преобразователя.The coding unit 32 (Fig. 3) includes an oscillator 35, which is the source of the counting pulses, an AND gate 36 and a pulse counter 37, while the input 31 of the coding block 32 is connected to the input 38 of the And gate 36 and the input 40 of the counter 37 (counter control input 37). The second input 39 of the logical element "And" 36 is connected to the
При разработке схемы двухтактного аналого-цифрового преобразователя интегрирующего типа выбирают значение тока I0=const, которое определяет выбор номинала емкости конденсатора 8, включенного параллельно операционному усилителю 7, уровень напряжения на выходе операционного усилителя 7 в конце первого такта, длительность времени второго такта. Например, при I0=1,5 mA и уровне напряжения на выходе операционного усилителя 7 в конце первого такта U0 равном 5 V, номинал емкости конденсатора 8, включенного параллельно операционному усилителю 7, равен 1 nF, длительность времени второго такта T2 составляет 3 ms. Такие параметры имеют место при аналого-цифровом преобразовании слаботочных сигналов.When developing a circuit of a push-pull analog-to-digital converter of an integrating type, a current value I 0 = const is selected, which determines the choice of the capacitance value of the capacitor 8, connected in parallel with the operational amplifier 7, the voltage level at the output of the operational amplifier 7 at the end of the first clock cycle, the duration of the second clock cycle. For example, when I 0 = 1.5 mA and the voltage level at the output of the operational amplifier 7 at the end of the first clock cycle U 0 is 5 V, the capacitance value of the capacitor 8 connected in parallel with the operational amplifier 7 is 1 nF, the duration of the second cycle T 2 is 3 ms. Such parameters take place during the analog-to-digital conversion of low-current signals.
Предложенный двухтактный аналого-цифровой преобразователь интегрирующего типа, представленный на фиг. 3, работает следующим образом. Временные диаграммы напряжений в нескольких точках преобразователя, поясняющие его работу, представлены на фиг. 4.The proposed push-pull analog-to-digital converter of the integrating type shown in FIG. 3, works as follows. Timing diagrams of voltages at several points of the converter explaining its operation are shown in FIG. four.
Процесс преобразования электрических параметров осуществляется в два этапа (временных такта): в течение первого такта происходит накопление заряда конденсатором 8, при этом уровень напряжения на выходе операционного усилителя 7 (интегратора) пропорционален интегралу от входного электрического тока. В течение второго такта происходит разряд конденсатора 8 до момента сравнения напряжения на выходе 19 операционного усилителя 7 с уровнем напряжения источника уровня сравнения 43, которое производится амплитудным компаратором 21. Последовательность и длительность этапов работы устройства определяется блоком управления 27. В первом такте блок управления 27 устанавливает ключевой элемент 3 в положение 18′, соединяя вход 1 преобразователя с резистором 5, при этом конденсатор 8 начинает заряжаться, и заряд, накопленный конденсатором 8, зависит от тока, действующего на входе 1. При этом обеспечивается пропорциональность выходного напряжения операционного усилителя 7 интегралу от входного тока.The process of converting electrical parameters is carried out in two stages (time steps): during the first step, the charge is accumulated by the capacitor 8, while the voltage level at the output of the operational amplifier 7 (integrator) is proportional to the integral of the input electric current. During the second cycle, the capacitor 8 is discharged until the voltage at the
Во втором такте блок управления 27 устанавливает ключевой элемент 3 в положение 18″, подключая к резистору 5 источник тока разряда 12, и запускает блок включения/выключения 45, который, в соответствии с выходным сигналом блока управления 27, определяет моменты начала и окончания генерации источником 12 разрядного тока, который изменяется во времени в соответствии с выражением (5) и обеспечивает изменение напряжения на конденсаторе 8. В результате этого на выходе операционного усилителя 7 напряжение в течение второго такта уменьшается нелинейно согласно выражению (4). Вид нелинейности определяется изменением разрядного тока источника тока разряда 12, и, в соответствии с выражением (4), положительный эффект достигается, если ток с течением времени увеличивается. В момент равенства выходного напряжения операционного усилителя 7 уровню напряжения источника уровня сравнения 43, амплитудный компаратор 21 формирует импульсный сигнал, который поступает на вход 26 блока управления 27. В результате на выходе 14 блока управления 27 формируется импульсный сигнал, передний фронт которого совпадает с моментом начала второго такта интегрирования, а задний фронт совпадает с моментом начала импульсного сигнала на выходе 25 амплитудного компаратора 21. Этот импульсный сигнал поступает на вход 31 блока кодирования 32. В блоке кодирования 32 на выходе 23 осциллятора 35 непрерывно формируется последовательность импульсных сигналов, которые, поступая на вход 39 логического элемента «И» 36, проходят на его выход 41 при появлении на втором входе 38 логического элемента «И» 36 импульсного сигнала со входа 31 блока кодирования 32. В результате на входе 42 счетчика 37 появляются импульсные сигналы осциллятора 35, число которых определяется длительностью импульсного сигнала на входе 31 блока кодирования 32 и определяет состояние счетчика 37 на выходе 33 блока кодирования 32 по окончании импульсного сигнала на его входе 31. На выходе 28 блока управления 27 после появления импульсного сигнала на выходе 25 амплитудного компаратора 21 формируется импульсный сигнал, который переключает ключевой элемент 3 в положение 18′, и разрешает блоку включения/выключения 45 остановить генерацию тока разряда источником 12 и привести источник тока разряда 12 в исходное положение. После этого цикл преобразования измеряемой электрической величины на входе 1 в кодовое число на выходе 34 устройства заканчивается. Момент начала нового цикла измерения определяется блоком управления 27.In the second cycle, the control unit 27 sets the key element 3 to the 18 ″ position, connecting the discharge current source 12 to the resistor 5, and starts the on / off unit 45, which, in accordance with the output signal of the control unit 27, determines the start and end times of the generation by the source 12 of the discharge current, which varies in time in accordance with expression (5) and provides a change in voltage across the capacitor 8. As a result, at the output of the operational amplifier 7, the voltage during the second cycle decreases nonlinearly with according to expression (4). The type of nonlinearity is determined by the change in the discharge current of the discharge current source 12, and, in accordance with expression (4), a positive effect is achieved if the current increases over time. At the moment the output voltage of the operational amplifier 7 is equal to the voltage level of the source of the comparison level 43, the amplitude comparator 21 generates a pulse signal, which is fed to the input 26 of the control unit 27. As a result, an
Claims (2)
отличающийся тем, что
во втором такте разрядный ток изменяют во времени в соответствии с выражением
Ic(t)=I0(kt)p,
где
I0=const - выбираемое значение тока, которое определяет выбор номинала емкости конденсатора, включенного параллельно операционному усилителю, уровень напряжения на выходе операционного усилителя в конце первого такта, длительность времени второго такта, [A];
R - сопротивление резистора, [Ω];
p - положительное действительное число.1. A method of push-pull analog-to-digital conversion of an integrating type, in which the measured electrical signal in the form of an input charging current is integrated over time during the first cycle using a series-connected resistor and an operational amplifier, in parallel with which a capacitor is connected, as a result of which an electric charge is accumulated on the capacitor , in the second cycle, a discharge current is formed by supplying, instead of the measured electric signal, the reference voltage forming the discharge current, which the second has a direction opposite to the direction of the input charging current, while the electric charge accumulated in the first cycle on the capacitor is reduced until the output voltage of the operational amplifier is compared with a predetermined comparison level, the time interval from the beginning of the second cycle to the moment of comparison, which converted to digital readout,
characterized in that
in the second cycle, the discharge current changes in time in accordance with the expression
I c (t) = I 0 (kt) p ,
Where
I 0 = const - the selected current value, which determines the choice of the nominal capacitance of the capacitor connected in parallel with the operational amplifier, the voltage level at the output of the operational amplifier at the end of the first cycle, the duration of the second cycle, [A];
R is the resistance of the resistor, [Ω];
p is a positive real number.
отличающийся тем, что
источник тока разряда реализует функцию изменения тока разряда на входе операционного усилителя в соответствии с выражением
Ic(t)=I0(kt)p,
где
I0=const - выбираемое значение тока, которое определяет выбор номинала емкости конденсатора, включенного параллельно операционному усилителю, уровень напряжения на выходе операционного усилителя в конце первого такта, длительность времени второго такта, [A];
R - сопротивление резистора, [Ω];
p - положительное действительное число,
при этом источник тока разряда имеет управляющий вход, который соединен с выходом блока включения/выключения источника тока разряда, вход блока включения/выключения источника тока разряда соединен с одним из выходов блока управления. 2. A push-pull analog-to-digital converter of an integrating type, the input of which is connected to the first input of the controlled two-input key element, the output of which through a resistor is connected to the inverting input of the operational amplifier, in parallel with which a capacitor is connected, the second input of the controlled two-input key element is connected to the output of the discharge current source, non-inverting input of the operational amplifier is connected to a bus having zero potential, the output of the operational amplifier is connected to the first input of the computer Rathore, the second input of the comparator is connected to a reference level source, comparator output is connected to the input of the control unit, one output of which is connected to the control input of the two-input managed key element and a second output connected to the input of a coding unit, the output of which is the output of analog-to-digital converter,
characterized in that
the discharge current source implements the function of changing the discharge current at the input of the operational amplifier in accordance with the expression
I c (t) = I 0 (kt) p ,
Where
I 0 = const - the selected current value, which determines the choice of the nominal capacitance of the capacitor connected in parallel with the operational amplifier, the voltage level at the output of the operational amplifier at the end of the first cycle, the duration of the second cycle, [A];
R is the resistance of the resistor, [Ω];
p is a positive real number,
wherein the discharge current source has a control input that is connected to the output of the discharge current source on / off unit, the input of the discharge current source on / off unit is connected to one of the outputs of the control unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014129119/08A RU2564909C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Method of two-cycle analog-digital conversion of integrating type and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014129119/08A RU2564909C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Method of two-cycle analog-digital conversion of integrating type and device for its realisation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2564909C1 true RU2564909C1 (en) | 2015-10-10 |
Family
ID=54289700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014129119/08A RU2564909C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Method of two-cycle analog-digital conversion of integrating type and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2564909C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2693647C1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-07-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | Integrating analog-to-digital converter for measuring small electrical signals |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU938388A1 (en) * | 1980-07-31 | 1982-06-23 | Московский Ордена Ленина Энергетический Институт | Analog-to-digital two-cycle converter |
| US6243034B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-06-05 | National Instruments Corporation | Integrating analog to digital converter with improved resolution |
-
2014
- 2014-07-15 RU RU2014129119/08A patent/RU2564909C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU938388A1 (en) * | 1980-07-31 | 1982-06-23 | Московский Ордена Ленина Энергетический Институт | Analog-to-digital two-cycle converter |
| US6243034B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-06-05 | National Instruments Corporation | Integrating analog to digital converter with improved resolution |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| УОЛТЕР КЕСТЕР, "АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ", МОСКВА, ТЕХНОСФЕРА, 2007, с. 1016. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2693647C1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-07-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | Integrating analog-to-digital converter for measuring small electrical signals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9692434B2 (en) | Analog to digital converter | |
| CN101563847B (en) | Fast, high resolution digital-to-analog converter | |
| CN108196217B (en) | Direct current metering method and system for off-board charger current calibration instrument | |
| RU2564909C1 (en) | Method of two-cycle analog-digital conversion of integrating type and device for its realisation | |
| WO2015043020A1 (en) | High-precision voltage detection circuit and method | |
| Narayanan et al. | A novel single-element inductance-to-digital converter with automatic offset eliminator | |
| JPS5946343B2 (en) | Measuring device | |
| US11936396B2 (en) | AD converter with self-calibration function | |
| Napolitano et al. | A novel sample-and-hold-based time-to-digital converter architecture | |
| CN109633251B (en) | IF circuit integral voltage peak-to-peak value solving method and device | |
| Mychuda et al. | Logarithmic ADC with Accumulation of Charge and Impulse Feedback: Construction, Principle of Operation and Dynamic Properties | |
| Ch et al. | Characteristic tracer for measurement of family of IV characteristics of bipolar transistors | |
| RU2693647C1 (en) | Integrating analog-to-digital converter for measuring small electrical signals | |
| JP2012124774A (en) | Ad conversion device and da conversion device | |
| EP3296709A1 (en) | Temperature-to-digital converter | |
| CN102948078A (en) | A delta sigma modulator | |
| JP6529128B2 (en) | Reference voltage generating circuit and switching power supply | |
| TWI776406B (en) | A measurement unit configured to provide a measurement result value | |
| JP6979070B2 (en) | Linearization circuit for linearizing measurement signal and its method | |
| Sergeyev | Analysis of the Potentiation Digital-to-Analog Converter Without Accounting of Imperfection its Blocks | |
| JP2807581B2 (en) | Analog / digital conversion circuit | |
| RU2294595C1 (en) | Method for integration analog-digital conversion of voltage | |
| RU2756374C1 (en) | Microcontroller capacity measuring device for embedded computing systems | |
| JP7406055B2 (en) | Exponential function generation circuit | |
| RU2509337C1 (en) | Method to control pulse voltage stabiliser |