RU59914U1 - COMPOSITE FAST ANALOG-DIGITAL CONVERTER - Google Patents

COMPOSITE FAST ANALOG-DIGITAL CONVERTER Download PDF

Info

Publication number
RU59914U1
RU59914U1 RU2006129976/22U RU2006129976U RU59914U1 RU 59914 U1 RU59914 U1 RU 59914U1 RU 2006129976/22 U RU2006129976/22 U RU 2006129976/22U RU 2006129976 U RU2006129976 U RU 2006129976U RU 59914 U1 RU59914 U1 RU 59914U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
analog
input
output
synchronization unit
unit
Prior art date
Application number
RU2006129976/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Яковлевич Хорольский
Сергей Николаевич Бондарь
Мария Сергеевна Бондарь
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет
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 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет
Priority to RU2006129976/22U priority Critical patent/RU59914U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU59914U1 publication Critical patent/RU59914U1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области цифровой техники, в частности к устройствам преобразования аналогового напряжения в цифровой код. Сущность полезной модели заключается в том, что для повышения точности и быстродействия аналого-цифрового преобразования быстропротекающих процессов, составной быстродействующий аналого-цифровой преобразователь, по сравнению с прототипом, дополнительно содержит схему выборки-хранения, аналоговый ключ, регистр памяти, вход управления, блок синхронизации, содержащий RS-триггер и два элемента задержки. 4 ил. 1 П ф-лы.The utility model relates to the field of digital technology, in particular to devices for converting analog voltage to digital code. The essence of the utility model is that to increase the accuracy and speed of analog-to-digital conversion of fast processes, the composite high-speed analog-to-digital converter, in comparison with the prototype, additionally contains a sampling-storage circuit, an analog key, a memory register, a control input, a synchronization unit containing an RS trigger and two delay elements. 4 ill. 1 P-ly.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

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.

Уровень техникиState of the art

Известно устройство быстродействующего аналого-цифрового преобразователя (АЦП), содержащее две группы дифференциальных переключателей на транзисторах по n переключателей в каждой группе и 2·n источников опорного тока, три амплитудных анализатора, суммирующие резисторы, причем базы первых транзисторов каждого переключателя соединены со входной шиной и входом первого амплитудного анализатора, а базы вторых транзисторов - с источниками опорных напряжений, эмиттеры транзисторов каждого переключателя подключены к соответствующим источникам опорного тока, первые выводы суммирующих резисторов соединены с шиной источника питания, а вторые выводы - с входами второго и третьего амплитудных анализаторов соответственно (A.Arbel R.Kurz., Fast ADC, IEEE Trans on Nucl Sc., Vol. NS-22 (1975), Febr., S 446-449).A device for a high-speed analog-to-digital converter (ADC) is known, which contains two groups of differential switches on transistors with n switches in each group and 2 · n reference current sources, three amplitude analyzers summing resistors, and the bases of the first transistors of each switch are connected to the input bus and the input of the first amplitude analyzer, and the base of the second transistors with voltage sources, the emitters of the transistors of each switch are connected to the corresponding sources cam of the reference current, the first conclusions of the summing resistors are connected to the power supply bus, and the second conclusions are connected to the inputs of the second and third amplitude analyzers, respectively (A.Arbel R. Kurz., Fast ADC, IEEE Trans on Nucl Sc., Vol. NS-22 (1975), Febr., S 446-449).

Недостатком такого устройства является его невысокая точность. Известно устройство быстродействующего аналого-цифрового преобразователя, содержащее три амплитудных анализатора, две группы дифференциальных переключателей на транзисторах и источниками опорного тока по числу квантов грубого отсчета, условно принятого равным четырем, хотя это число может быть любым другим, и два суммирующих резистора. На базы правых по схеме транзисторов поданы опорные напряжения The disadvantage of this device is its low accuracy. A device for a high-speed analog-to-digital converter is known, which contains three amplitude analyzers, two groups of differential switches on transistors and reference current sources according to the number of coarse quanta, conventionally assumed to be four, although this number can be any other, and two summing resistors. Reference voltages are applied to the bases of the right ones according to the transistor circuit

U1, U1+ΔU, U2, U2+ΔU. На базы левых по схеме транзисторов и первые входы всех трех амплитудных анализаторов подан входной аналоговый сигнал, вторые входы второго и третьего амплитудных анализаторов соединены с соответствующими суммирующими резисторами. Выходы амплитудных анализаторов образуют выход устройства (Авторское свидетельство СССР, №750722 от 24.04.78 г.).U 1 , U 1 + ΔU, U 2 , U 2 + ΔU. An analog input signal is applied to the bases of the left ones according to the transistor circuit and the first inputs of all three amplitude analyzers, the second inputs of the second and third amplitude analyzers are connected to the corresponding summing resistors. The outputs of the amplitude analyzers form the output of the device (USSR Author's Certificate, No. 750722 of 04.24.78).

Недостатком указанного устройства является то, что на его основе практически невозможно реализовать точный (многоразрядный) и одновременно быстродействующий АЦП.The disadvantage of this device is that on its basis it is almost impossible to implement an accurate (multi-bit) and at the same time high-speed ADC.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип, является составной быстродействующий АЦП, содержащий m-разрядный параллельный АЦП грубой шкалы, два источника постоянного напряжения, арифметико-логический блок, два блока оцифровки точной шкалы; причем арифметико-логический блок содержит два мультиплексора, элемент исключающее ИЛИ и сумматор двух m-разрядных чисел, а каждый блок оцифровки точной шкалы содержит усилитель разности с резистором, подключенным параллельно к инвертирующему входу, компаратор зашкаливания, n-разрядный параллельный АЦП и группу из k идентичных переключателей тока, каждый из которых состоит из дифференциального каскада на транзисторах, генератора тока и шины положительного постоянного напряжения +Е (Патент РФ, №2110887 от 29.05.96 г.).The closest in technical essence and the achieved positive effect and accepted by the authors as a prototype is a composite high-speed ADC containing an m-bit parallel ADC of a rough scale, two DC voltage sources, an arithmetic-logic unit, two exact scale digitization units; moreover, the arithmetic-logic unit contains two multiplexers, an exclusive OR element and an adder of two m-bit numbers, and each digitizing unit of the exact scale contains a difference amplifier with a resistor connected in parallel to the inverting input, a scale comparator, an n-bit parallel ADC and a group of k identical current switches, each of which consists of a differential stage on transistors, a current generator and a positive DC bus + E (RF Patent, No. 2110887 from 05.29.96).

Недостатком этого аналого-цифрового преобразователя является низкая точность аналого-цифрового преобразования быстропротекающих процессов, сопровождающаяся занижением быстродействия относительно уровня, потенциально возможного для параллельных структур.The disadvantage of this analog-to-digital converter is the low accuracy of analog-to-digital conversion of fast processes, accompanied by an underestimation of speed relative to the level that is potentially possible for parallel structures.

Указанные недостатки обусловлены возможным изменением уровня напряжения входного сигнала в ходе преобразования быстропротекающих процессов, а так же динамическим режимом работы блоков оцифровки точной шкалы при отсутствии каких-либо синхронизирующих устройств и These shortcomings are due to a possible change in the voltage level of the input signal during the conversion of fast processes, as well as to the dynamic mode of operation of the digitizing units of the accurate scale in the absence of any synchronizing devices and

устройств выборки и хранения уровня напряжения входного сигнала, что неизбежно приводит к непрерывной смене кодов на выходе компаратора зашкаливания, а значит к вынужденному увеличению времени формирования кода на выходе арифметико-логического блока и в целом к ошибкам преобразования.devices for sampling and storing the voltage level of the input signal, which inevitably leads to a continuous change of codes at the output of the off-scale comparator, and therefore to a compulsory increase in the time of generating the code at the output of the arithmetic-logical unit and, as a whole, to conversion errors.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к повышению точности и быстродействию аналого-цифрового преобразования быстропротекающих процессов.The technical result that can be achieved using the proposed utility model is to increase the accuracy and speed of analog-to-digital conversion of fast processes.

Технический результат достигается тем, что в составной быстродействующий аналого-цифровой преобразователь (АЦП), содержащий m-разрядный параллельный АЦП грубой шкалы, два источника постоянного напряжения, арифметико-логический блок, два блока оцифровки точной шкалы, причем арифметико-логический блок содержит два мультиплексора, элемент исключающее ИЛИ и сумматор двух m-разрядных чисел; а каждый блок оцифровки точной шкалы содержит усилитель разности с резистором, подключенным параллельно к инвертирующему входу, компаратор зашкаливания, n-разрядный параллельный АЦП и группу из k идентичных переключателей тока, каждый из которых состоит из дифференциального каскада на транзисторах, генератора тока и шины положительного постоянного напряжения +Е, объединенные в блок аналого-цифрового преобразования, введены схема выборки-хранения, блок синхронизации, аналоговый ключ, регистр памяти, вход управления, причем аналоговый вход преобразователя соединен с входом схемы выборки-хранения, вход управления преобразователя соединен с входом блока синхронизации и входом управления схемы выборки-хранения, выход которой соединен со входом аналогового ключа, вход управления которого подключен к первому выходу блока The technical result is achieved by the fact that a composite high-speed analog-to-digital converter (ADC) containing an m-bit parallel ADC of a rough scale, two DC voltage sources, an arithmetic-logic unit, two digitization units of an accurate scale, and the arithmetic-logical unit contains two multiplexers , an exclusive OR element and an adder of two m-bit numbers; and each accurate scale digitizing unit contains a difference amplifier with a resistor connected in parallel to the inverting input, a scale comparator, an n-bit parallel ADC and a group of k identical current switches, each of which consists of a differential stage on transistors, a current generator, and a positive constant bus voltage + E, combined into an analog-to-digital conversion unit, a sampling-storage scheme, a synchronization unit, an analog key, a memory register, a control input, and analog in od inverter connected to the input sample and hold circuit, the inverter control input coupled to an input of the synchronization and control input of the sample-hold circuit, whose output is an analog switch connected to the input, which control input is connected to the first output block

синхронизации, второй и третий выходы которого подключены ко входам управления регистра памяти соответственно записи и сброса, входы которого подключены к выходам блока аналого-цифрового преобразования, выход аналогового ключа подключен ко входу блока аналого-цифрового преобразования; а блок синхронизации содержит два элемента задержки и RS-триггер; при этом вход блока синхронизации подключен ко входам обоих элементов задержки и S входу RS-триггера, выход последнего является первым выходом блока синхронизации, выход второго элемента задержки является третьим выходом блока синхронизации, а выход первого элемента задержки подключен к R входу RS-триггера и одновременно является вторым выходом блока синхронизации.synchronization, the second and third outputs of which are connected to the control inputs of the memory register, respectively, recording and reset, the inputs of which are connected to the outputs of the analog-to-digital conversion unit, the output of the analog key is connected to the input of the analog-to-digital conversion unit; and the synchronization unit contains two delay elements and an RS-trigger; the input of the synchronization unit is connected to the inputs of both delay elements and the S input of the RS-trigger, the output of the latter is the first output of the synchronization unit, the output of the second delay element is the third output of the synchronization unit, and the output of the first delay element is connected to the R input of the RS-trigger is the second output of the synchronization block.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 приведена структурная схема составного быстродействующего аналого-цифрового преобразователя.Figure 1 shows the structural diagram of a composite high-speed analog-to-digital Converter.

На фиг.2 приведена структурная схема блока синхронизации.Figure 2 shows the structural diagram of the synchronization unit.

На фиг.3 приведена структурная схема блока аналого-цифрового преобразования.Figure 3 shows the structural diagram of the block analog-to-digital conversion.

На фиг.4 приведены временные диаграммы, поясняющие работу составного быстродействующего аналого-цифрового преобразователя.4 is a timing chart explaining the operation of a composite high-speed analog-to-digital converter.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Составной быстродействующий аналого-цифровой преобразователь (АЦП) состоит из схемы выборки-хранения 1, вход которой соединен с аналоговым (информационным) входом преобразователя, вход управления преобразователя соединен с входом блока синхронизации 2 и входом управления схемы выборки-хранения 1, выход которой соединен со входом аналогового ключа 3, вход управления которого подключен к первому выходу блока синхронизации 2, второй и третий выходы которого подключены ко входам управления регистра памяти 4, соответственно записи A composite high-speed analog-to-digital converter (ADC) consists of a sampling-storage circuit 1, the input of which is connected to an analog (information) input of the converter, the control input of the converter is connected to the input of the synchronization unit 2 and the control input of the sampling-storage circuit 1, the output of which is connected to the input of the analog key 3, the control input of which is connected to the first output of the synchronization unit 2, the second and third outputs of which are connected to the control inputs of the memory register 4, respectively records

и сброса, входы которого подключены к выходам блока аналого-цифрового преобразования 5, выход аналогового ключа 3 подключен ко входу блока аналого-цифрового преобразования 5, который содержит m-разрядный параллельный АЦП грубой шкалы 6, первый и второй источники постоянного напряжения 7 и 8, арифметико-логический блок 9, два блока оцифровки точной шкалы 10, причем арифметико-логический блок 9 содержит два мультиплексора 11 и 12, элемент исключающее ИЛИ 13 и сумматор 14 двух m-разрядных чисел; а каждый блок оцифровки точной шкалы 10 содержит усилитель разности 15 с резистором 16, подключенным параллельно к инвертирующему входу, компаратор зашкаливания 17, n-разрядный параллельный АЦП 18 и группу 19 из k идентичных переключателей тока 20, каждый из которых состоит из дифференциального каскада на первом 21 и втором 22 n-p-n транзисторах, генератора тока 23 и шины положительного постоянного напряжения +Е 24.and a reset, the inputs of which are connected to the outputs of the analog-to-digital conversion unit 5, the output of the analog switch 3 is connected to the input of the analog-to-digital conversion unit 5, which contains an m-bit parallel ADC of a rough scale 6, the first and second DC voltage sources 7 and 8, an arithmetic logic unit 9, two digitization units of an accurate scale 10, wherein the arithmetic logic unit 9 contains two multiplexers 11 and 12, an exclusive OR 13 element and an adder 14 of two m-bit numbers; and each block of digitization of the accurate scale 10 contains an amplifier of difference 15 with a resistor 16 connected in parallel to the inverting input, a scale comparator 17, an n-bit parallel ADC 18, and a group 19 of k identical current switches 20, each of which consists of a differential stage on the first 21 and the second 22 npn transistors, a current generator 23 and a positive DC bus + E 24.

Структурная схема блока синхронизации 2 приведена на фиг.2.The block diagram of the synchronization unit 2 is shown in figure 2.

Вход блока синхронизации 2 подключен ко входам обоих элементов задержки 25 и 26 и S входу RS-триггера 27, выход последнего является первым выходом блока синхронизации 2, выход второго элемента задержки 26 является третьим выходом блока синхронизации 2, а выход первого элемента задержки 25 подключен к R входу RS-триггера 27 и одновременно является вторым выходом блока синхронизации 2.The input of the synchronization unit 2 is connected to the inputs of both delay elements 25 and 26 and the S input of the RS-trigger 27, the output of the latter is the first output of the synchronization unit 2, the output of the second delay element 26 is the third output of the synchronization unit 2, and the output of the first delay element 25 is connected to R to the input of the RS-trigger 27 and at the same time is the second output of the synchronization unit 2.

Работа устройства поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг.4.The operation of the device is illustrated by the timing diagrams shown in figure 4.

Составной быстродействующий аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.Composite high-speed analog-to-digital Converter operates as follows.

Импульс, длительностью t1÷t2 (фиг.4.а), поступающий по входу управления преобразователя, в момент t1 разрешает схеме выборки-хранения 1 произвести выборку и запоминание уровня напряжения входного сигнала.The pulse of duration t 1 ÷ t 2 (Fig.4.a), arriving at the control input of the converter, at time t 1 allows the sampling-storage circuit 1 to select and store the voltage level of the input signal.

К моменту времени t2 (фиг.4.а) схема выборки-хранения 1 завершает процесс запоминания. В общем случае, интервал t1÷t2 (фиг.4.а) исчисляется By time t 2 (Fig. 4.a), the sample-storage circuit 1 completes the memorization process. In the General case, the interval t 1 ÷ t 2 (Fig.4.a) is calculated

единицами нc. (В АЦП AD9059 апертурное время составляет 2,7 нc. (http://www.gaw.ru/pdf/AD/adc/ad9059.pdf), время выборки встроенной схемы выборки-хранения составляет 1 нc. (www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/00_01 /stat_34.htm)).units nc. (In the AD9059 ADC, the aperture time is 2.7 ns. (Http://www.gaw.ru/pdf/AD/adc/ad9059.pdf), the sampling time of the built-in sampling-storage circuit is 1 ns. (Www.compitech. com / html.cgi / arhiv / 00_01 /stat_34.htm)).

RS-триггер 27 блока синхронизации 2 в единичное состояние по входу S переводится в момент времени t2 (фиг.4.б) задним фронтом входного импульса. RS-триггер 27 формирует сигнал управления аналоговым ключом 3, поступающий на первый выход блока синхронизации 2.The RS-trigger 27 of the synchronization unit 2 in a single state at the input S is translated at time t 2 (Fig.4.b) the trailing edge of the input pulse. The RS-trigger 27 generates an analog key control signal 3, which is fed to the first output of synchronization unit 2.

В момент времени t2 (фиг.4.б) потенциал, поступающий с первого выхода блока синхронизации 2 переводит аналоговый ключ 3 в открытое состояние. Напряжение с выхода схемы выборки-хранения 1 подается на вход блока аналого-цифрового преобразования 5. Схема выборки-хранения 1 сохраняет уровень напряжения входного сигнала в неизменном состоянии вплоть до завершения процесса преобразования данной выборки.At time t 2 (Fig.4.b), the potential coming from the first output of the synchronization unit 2 puts the analog switch 3 in the open state. The voltage from the output of the sample-storage circuit 1 is supplied to the input of the analog-to-digital conversion unit 5. The sample-storage circuit 1 keeps the voltage level of the input signal unchanged until the conversion process of this sample is completed.

Благодаря неизменности уровня напряжения входного сигнала будет иметь место фактически статический режим работы по входному сигналу:Due to the invariance of the voltage level of the input signal, a virtually static mode of operation by the input signal will take place:

- параллельного m-разрядного АЦП грубой шкалы 6, входящего в блок аналого-цифрового преобразования 5; в результате чего код на выходе параллельного m-разрядного АЦП грубой шкалы 6 стабилизируется, и не будет наблюдаться дрожание кода младшего разряда;- parallel m-bit ADC rough scale 6 included in the block of analog-to-digital conversion 5; as a result, the code at the output of the parallel m-bit ADC of the coarse scale 6 is stabilized, and the jitter of the low-order code will not be observed;

- параллельного n-разрядного АЦП 18, входящего в блок аналого-цифрового преобразования 5; в результате чего код на выходе параллельного n-разрядного АЦП 18 стабилизируется, и не будет наблюдаться дрожание кода младшего разряда;- parallel n-bit ADC 18 included in the block of analog-to-digital conversion 5; as a result, the code at the output of the parallel n-bit ADC 18 is stabilized and there will be no jitter of the low-order code;

- группы из k идентичных переключателей тока 19, в результате чего ток на выходе группы из k идентичных переключателей тока 19 стабилизируется, и не будет наблюдаться флуктуации напряжения на инвертирующем входе усилителя разности 15.- groups of k identical current switches 19, as a result of which the current at the output of a group of k identical current switches 19 is stabilized, and there will be no voltage fluctuations at the inverting input of the difference amplifier 15.

Последнее является особенно важным, так как компараторы зашкаливания 17 работают при значениях напряжений перевозбуждения, The latter is especially important, since the off-scale comparators 17 operate at values of overexcitation voltages,

многократно превосходящих значения напряжений перевозбуждения соответствующих компараторов m-разрядного параллельного АЦП грубой шкалы 6, и следовательно, без принятия мер по стабилизации напряжения входного уровня, что имеет место в прототипе, из-за флуктуации, многократно усиленных усилителем разности 15, будет наблюдаться непрерывная смена состояний кодов на выходе компараторов зашкаливания 17. Несогласованная смена кодов, поступающих на входы арифметико-логического блока 9, приведет как к снижению точности преобразований аналоговых сигналов блоком аналого-цифрового преобразования 5, так и к снижению его быстродействия в силу неизбежности увеличения времени переходных процессов.many times higher than the values of overexcitation voltages of the corresponding comparators of the m-bit parallel ADC of a rough scale 6, and therefore, without taking measures to stabilize the input level voltage, which takes place in the prototype, due to fluctuations repeatedly amplified by the difference amplifier 15, a continuous change of states will be observed codes at the output of the off-scale comparators 17. Inconsistent change of codes received at the inputs of the arithmetic-logical unit 9 will lead to a decrease in the accuracy of analog conversions x signals block analog-to-digital conversion 5, and to reduce its speed due to the inevitability of an increase in transient times.

Сигнал (импульс) по входу управления преобразователя длительностью t1÷t2 (фиг.4.а):The signal (pulse) at the control input of the converter of duration t 1 ÷ t 2 (Fig.4.a):

- задерживается элементом задержки 26 блока синхронизации 2 до моментов t3÷t4 (фиг.4.в), элемент задержки 26 формирует сигнал сброса регистра памяти 4, поступающий на третий выход блока синхронизации 2;- delayed by the delay element 26 of the synchronization unit 2 to the moments t 3 ÷ t 4 (Fig.4.v), the delay element 26 generates a reset signal of the memory register 4, which is received at the third output of the synchronization unit 2;

- задерживается элементом задержки 25 блока синхронизации 2 до моментов t5÷t6 (фиг.4.г), элемент задержки 25 формирует сигнал управления сбросом RS-триггера 27 и записью регистра памяти 4, поступающий на второй выход блока синхронизации 2.- delayed by the delay element 25 of the synchronization unit 2 to the moments t 5 ÷ t 6 (Fig.

Сигнал длительностью t3÷t4 (фиг.4.в), поступающий с третьего выхода блока синхронизации 2 на вход управления сбросом регистра памяти 4, осуществляет сброс триггеров регистра памяти 4.The signal of duration t 3 ÷ t 4 (Fig.4.c), coming from the third output of the synchronization unit 2 to the input of the memory register 4 reset control, performs the reset of the memory register 4 triggers.

За интервал времени t2÷t5 (фиг.4.г) блок аналого-цифрового преобразования 5 заканчивает преобразование входного аналогового сигнала.For the time interval t 2 ÷ t 5 (Fig.4.g) block analog-to-digital conversion 5 completes the conversion of the input analog signal.

Сигнал длительностью t5÷t6 (фиг.4.г), поступающий со второго выхода блока синхронизации 2 на вход управления записью регистра памяти 4, осуществляет запись кодов с выхода блока аналого-цифрового преобразования 5 в регистр памяти 4.A signal of duration t 5 ÷ t 6 (Fig.

При работе предлагаемого преобразователя в циклическом режиме, When the proposed Converter in cyclic mode,

информация о преобразованном отсчете входного сигнала будет сохраняться в регистре памяти 4 в течении интервала (фиг.4.д), то есть дальнейший процесс считывания информации с преобразователя не внесет задержки в процесс аналого-цифрового преобразования и не снизит быстродействия преобразователя в целом.information about the converted sample of the input signal will be stored in memory register 4 during the interval (Fig.4.d), that is, the further process of reading information from the converter will not introduce a delay in the process of analog-to-digital conversion and will not reduce the speed of the converter as a whole.

В прототипе данная возможность не предусмотрена.In the prototype, this feature is not provided.

Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:The proposed utility model in comparison with the prototype and other well-known technical solutions has the following advantages:

- возможность исключения методических погрешностей преобразования, влияющих на конечное время преобразования аналогового сигнала. Несмотря даже на введение гарантированных временных защитных интервалов (задержек), предлагаемый составной быстродействующий преобразователь оценивается лучшими показателями в сравнении с прототипом по критерию быстродействия относительно потенциально возможного для параллельных структур;- the possibility of eliminating methodological conversion errors that affect the final conversion time of the analog signal. Despite the introduction of guaranteed time protection intervals (delays), the proposed composite high-speed converter is rated best in comparison with the prototype according to the performance criterion relative to the potential for parallel structures;

- благодаря введению в состав преобразователя схемы выборки-хранения и жесткой синхронизации режимов работы преобразователя, удалось избежать изменения уровня напряжения входного сигнала в ходе преобразования быстропротскающих процессов, а значит, удалось достичь повышения точности аналого-цифрового преобразования быстропротскающих процессов.- thanks to the introduction of a sampling-storage scheme into the converter and tight synchronization of the converter operating modes, it was possible to avoid changing the voltage level of the input signal during the conversion of fast-moving processes, which means that it was possible to increase the accuracy of the analog-to-digital conversion of fast-moving processes.

Claims (1)

Составной быстродействующий аналого-цифровой преобразователь (АЦП), содержащий m-разрядный параллельный АЦП грубой шкалы, два источника постоянного напряжения, арифметико-логический блок, два блока оцифровки точной шкалы, причем арифметико-логический блок содержит два мультиплексора, элемент исключающее ИЛИ и сумматор двух m-разрядных чисел, а каждый блок оцифровки точной шкалы содержит усилитель разности с резистором, подключенным параллельно к инвертирующему входу, компаратор зашкаливания, n-разрядный параллельный АЦП и группу из k идентичных переключателей тока, каждый из которых состоит из дифференциального каскада на транзисторах, генератора тока и шины положительного постоянного напряжения +Е, объединенные в блок аналого-цифрового преобразования, отличающийся тем, что в него введены схема выборки-хранения, блок синхронизации, аналоговый ключ, регистр памяти, вход управления, причем аналоговый вход преобразователя соединен с входом схемы выборки-хранения, вход управления преобразователя соединен с входом блока синхронизации и входом управления схемы выборки-хранения, выход которой соединен со входом аналогового ключа, вход управления которого подключен к первому выходу блока синхронизации, второй и третий выходы которого подключены ко входам управления регистра памяти, соответственно записи и сброса, входы которого подключены к выходам блока аналого-цифрового преобразования, выход аналогового ключа подключен ко входу блока аналого-цифрового преобразования, а блок синхронизации содержит два элемента задержки и RS-триггер, при этом вход блока синхронизации подключен ко входам обоих элементов задержки и S входу RS-триггера, выход последнего является первым выходом блока синхронизации, выход второго элемента задержки является третьим выходом блока синхронизации, а выход первого элемента задержки подключен к R входу RS-триггера и одновременно является вторым выходом блока синхронизации.
Figure 00000001
A composite high-speed analog-to-digital converter (ADC) containing an m-bit parallel ADC of a rough scale, two DC voltage sources, an arithmetic-logical unit, two blocks of digitization of an exact scale, and the arithmetic-logical unit contains two multiplexers, an exclusive OR element and an adder of two m-bit numbers, and each block for digitizing the exact scale contains a difference amplifier with a resistor connected in parallel to the inverting input, a roll-off comparator, an n-bit parallel ADC, and a group of k and identical current switches, each of which consists of a differential cascade on transistors, a current generator and a positive DC bus + E, combined into an analog-to-digital conversion unit, characterized in that a sampling-storage circuit, a synchronization unit, an analog switch are introduced into it memory register, control input, wherein the analog input of the converter is connected to the input of the sample-storage circuit, the control input of the converter is connected to the input of the synchronization block and the control input of the sample-x An antenna whose output is connected to an analog key input, the control input of which is connected to the first output of the synchronization unit, the second and third outputs of which are connected to the control inputs of the memory register, respectively, of recording and reset, whose inputs are connected to the outputs of the analog-to-digital conversion unit, the analog output the key is connected to the input of the analog-to-digital conversion unit, and the synchronization unit contains two delay elements and an RS-trigger, while the input of the synchronization unit is connected to the inputs of both elements delay and S entry RS-trigger, the output of the latter is the first output of the synchronization unit, an output of the second delay element is a third output of the synchronization unit and the output of the first delay element connected to the R input of RS-flip-flop and is also a second output of the synchronization unit.
Figure 00000001
RU2006129976/22U 2006-08-18 2006-08-18 COMPOSITE FAST ANALOG-DIGITAL CONVERTER RU59914U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006129976/22U RU59914U1 (en) 2006-08-18 2006-08-18 COMPOSITE FAST ANALOG-DIGITAL CONVERTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006129976/22U RU59914U1 (en) 2006-08-18 2006-08-18 COMPOSITE FAST ANALOG-DIGITAL CONVERTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU59914U1 true RU59914U1 (en) 2006-12-27

Family

ID=37760645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006129976/22U RU59914U1 (en) 2006-08-18 2006-08-18 COMPOSITE FAST ANALOG-DIGITAL CONVERTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU59914U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI338823B (en) Time-to-digital converter, method for time-to-digital conversion using the same and software program or product associated therewith
Homulle et al. A cryogenic 1 GSa/s, soft-core FPGA ADC for quantum computing applications
Szplet et al. An FPGA-integrated time-to-digital converter based on two-stage pulse shrinking
JP3960267B2 (en) A / D conversion method and apparatus
JPH05215873A (en) Continuous time interpolator
KR970068180A (en) Analog-to-Digital Converters and Memory Cells with High Sampling Frequency
Gao et al. Design and characteristics of an integrated multichannel ramp ADC using digital DLL techniques for small animal PET imaging
Shin et al. Column parallel single-slope ADC with time to digital converter for CMOS imager
RU59914U1 (en) COMPOSITE FAST ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU58825U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
US20040114469A1 (en) Multi-phase clock time stamping
RU2311731C1 (en) Composite fast-response analog-to-digital converter
RU176659U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
Payra et al. Design of a self regulated flash type ADC with high resolution
JPS6231529B2 (en)
RU162372U1 (en) MICROCONTROLLER ADC USING THE TRANSITION PROCESS IN THE RC CIRCUIT
JPS5986328A (en) Analog-digital converter
RU2276833C1 (en) Analog-to-digital converter unit
JPH0645936A (en) Analog/digital conversion system
SU1339890A1 (en) Multichannel a-d converter
RU182312U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU2646356C1 (en) Analogue-to-digital converter
US11101813B2 (en) Multiple input analog-to-digital converter device and corresponding method
RU2656989C1 (en) Analogue-to-digital converter
Toyama et al. A 12.4 TOPS/W, 20% less gate count bidirectional phase domain MAC circuit for DNN inference applications

Legal Events

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

Effective date: 20070819