RU63626U1 - CODE VOLTAGE CONVERTER - Google Patents

CODE VOLTAGE CONVERTER Download PDF

Info

Publication number
RU63626U1
RU63626U1 RU2006146502/22U RU2006146502U RU63626U1 RU 63626 U1 RU63626 U1 RU 63626U1 RU 2006146502/22 U RU2006146502/22 U RU 2006146502/22U RU 2006146502 U RU2006146502 U RU 2006146502U RU 63626 U1 RU63626 U1 RU 63626U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
analog
input
output
digital
digital converter
Prior art date
Application number
RU2006146502/22U
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 RU2006146502/22U priority Critical patent/RU63626U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU63626U1 publication Critical patent/RU63626U1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использована в системах контроля, сбора и обработки информации. Сущность полезной модели заключается в том, что для расширения функциональных возможностей, повышения точности или снижения сложности схемы, устройство преобразования напряжения в код, по сравнению с прототипом, дополнительно содержит блок определения знака и инвертирования отрицательных напряжений. 3 ил. 1 П. ф-лы.The utility model relates to electrical measurement and computer technology and can be used in control systems, information collection and processing. The essence of the utility model is that to expand the functionality, improve accuracy or reduce the complexity of the circuit, the device converting voltage to code, in comparison with the prototype, additionally contains a unit for determining the sign and inverting negative voltages. 3 ill. 1 P. f-ly.

Description

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

Полезная модель относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использована в системах контроля, сбора и обработки информации.The utility model relates to electrical measurement and computer technology and can be used in control systems, information collection and processing.

Уровень техникиState of the art

Известен аналого-цифровой преобразователь (АЦП), содержащий генератор тактовых импульсов, блок управления, компаратор, прямой вход которого подключен к входной шине, а инверсный подключен к шине опорного напряжения через последовательно соединенные цифро-аналоговые преобразователи; кроме того, в аналого-цифровой преобразователь введены первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, реверсивный и двоичный счетчики, элемент запрета, блок ключей и элемент НЕ, вход которого подключен к выходу компаратора и к первым входам первого и второго элементов И, а выход подключен к входу обратного счета реверсивного счетчика, вход прямого счета которого соединен с выходом первого элемента И, тактовый вход через элемент запрета подключен к выходу генератора тактовых импульсов и второму входу второго элемента И, вход сброса соединен с первым выходом блока управления, с входом сброса двоичного счетчика, а выходы соединены с входами первого цифро-аналогового преобразователя, с входом блока ключей, а n-й выход подключен к третьему входу второго элемента И и первому входу элемента И-НЕ, четвертый вход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ и вторым входом блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом элемента запрета и с управляющим входом блока ключей; при этом выход элемента И-НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, а Known analog-to-digital Converter (ADC), containing a clock pulse generator, a control unit, a comparator, the direct input of which is connected to the input bus, and the inverse is connected to the reference voltage bus through series-connected digital-to-analog converters; in addition, the first and second AND elements, the AND element, the reversible and binary counters, the inhibit element, the key block and the NOT element, the input of which is connected to the output of the comparator and to the first inputs of the first and second AND elements, are introduced into the analog-to-digital converter and the output is connected to the countdown input of the reverse counter, the direct counting input of which is connected to the output of the first element And, the clock input through the inhibit element is connected to the output of the clock pulse generator and the second input of the second element And, the reset input is connected to the output of the control unit, with a binary counter reset input, and the outputs are connected to the inputs of the first digital-to-analog converter, with the input of the key block, and the nth output is connected to the third input of the second AND element and the first input of the AND-NOT element, whose fourth input is connected to the second input of the AND-NOT element and the second input of the control unit, the third output of which is connected to the second input of the inhibit element and to the control input of the key block; wherein the output of the AND element is NOT connected to the second input of the first AND element, and

выход второго элемента И соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами второго цифро-аналогового преобразователя (Авторское свидетельство СССР N 879770, кл. Н03М 1/46, 1979).the output of the second element And is connected to the counting input of the binary counter, the outputs of which are connected to the inputs of the second digital-to-analog converter (USSR Author's Certificate N 879770, class Н03М 1/46, 1979).

Недостатком устройства является невозможность осуществления аналого-цифрового преобразования двухполярных сигналов, низкое быстродействие, большая динамическая погрешность преобразования.The disadvantage of this device is the inability to perform analog-to-digital conversion of bipolar signals, low speed, large dynamic conversion error.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип, является устройство преобразования напряжения в код, содержащее генератор тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь параллельного типа, аналоговое запоминающее устройство, основной аналого-цифровой преобразователь, выходы которого являются первой выходной шиной, а вход опорного напряжения соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, вход опорного напряжения которого является первой шиной опорного напряжения, вход запуска основного аналого-цифрового преобразователя соединен с первым выходом блока управления, вход аналогового запоминающего устройства является входной шиной устройства, управляющий вход соединен со вторым выходом блока управления, а выход - с аналоговыми входами основного аналого-цифрового преобразователя и аналого-цифрового преобразователя параллельного типа, выходы которого соединены с соответствующими входами цифро-аналогового преобразователя и являются второй выходной шиной устройства, второй шиной опорного напряжения которого является вход опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя параллельного типа, тактовый вход которого и тактовый вход основного аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с третьим выходом блока управления и выходом генератора тактовых импульсов, выход которого также соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом "Конец The closest in technical essence and the achieved positive effect and accepted by the authors as a prototype is a voltage to code conversion device containing a clock pulse generator, an analog-to-digital converter of the parallel type, an analog storage device, a main analog-to-digital converter, the outputs of which are the first output bus and the reference voltage input is connected to the output of the digital-to-analog converter, the reference voltage input of which is the first reference bus voltage, the start input of the main analog-to-digital converter is connected to the first output of the control unit, the input of the analog storage device is the input bus of the device, the control input is connected to the second output of the control unit, and the output is connected to the analog inputs of the main analog-to-digital converter and analog-to-digital converter parallel type, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the digital-to-analog converter and are the second output bus of the device, the second bus reference the voltage of which is the input of the reference voltage of an analog-to-digital converter of parallel type, the clock input of which and the clock input of the main analog-to-digital converter are connected respectively to the third output of the control unit and the output of the clock generator, the output of which is also connected to the first input of the control unit, the second input of which connected to exit "End

преобразования" основного аналого-цифрового преобразователя (Патент RU 2019030, Н03М 1/34, 17.04.1991).conversion "of the main analog-to-digital Converter (Patent RU 2019030, Н03М 1/34, 04.17.1991).

Недостатком устройства является избыточная сложность схемы в случае осуществления аналого-цифрового преобразования двухполярных сигналов и сигналов отрицательной полярности.The disadvantage of this device is the excessive complexity of the circuit in the case of analog-to-digital conversion of bipolar signals and signals of negative polarity.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к расширению функциональных возможностей, повышению точности или снижению сложности схемы.The technical result that can be achieved using the proposed utility model is to expand the functionality, increase accuracy or reduce the complexity of the circuit.

Расширение функциональных возможностей заключается в обеспечении возможности аналого-цифрового преобразования не только однополярных положительных, но так же однополярных отрицательных и двухполярных сигналов.The expansion of functionality consists in providing the possibility of analog-to-digital conversion of not only unipolar positive, but also unipolar negative and bipolar signals.

Технический результат достигается тем, что в устройство преобразования напряжения в код, содержащее аналоговое запоминающее устройство, на информационный вход которого подается преобразуемый сигнал, а вход управления соединен с первым выходом блока управления, второй выход блока управления подключен к входу запуска параллельного аналого-цифрового преобразователя, а третий выход блока управления подключен к входу запуска основного аналого-цифрового преобразователя, первый вход блока управления соединен с выходом генератора тактовых импульсов и тактовым входом основного аналого-цифрового преобразователя, второй вход блока управления соединен с выходом сигнала "Конец преобразования" основного аналого-цифрового преобразователя, цифровые выходы параллельного аналого-цифрового преобразователя подключены к соответствующим цифровым входам цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с входом опорного напряжения основного аналого-цифрового преобразователя, причем величина опорного напряжения, подключенного к опорному входу цифро-аналогового The technical result is achieved by the fact that the device converts the voltage into a code that contains an analog memory device, the converted signal is fed to the information input of which the control input is connected to the first output of the control unit, the second output of the control unit is connected to the start input of the parallel analog-to-digital converter, and the third output of the control unit is connected to the start input of the main analog-to-digital converter, the first input of the control unit is connected to the output of the clock generator pulses and the clock input of the main analog-to-digital converter, the second input of the control unit is connected to the output signal "End of conversion" of the main analog-to-digital converter, the digital outputs of the parallel analog-to-digital converter are connected to the corresponding digital inputs of the digital-to-analog converter, the output of which is connected to the input the reference voltage of the main analog-to-digital Converter, and the value of the reference voltage connected to the reference input of the digital-to-analog

преобразователя, больше величины опорного напряжения, подключенного к опорному входу параллельного аналого-цифрового преобразователя на величину веса его младшего значащего разряда, цифровые выходы параллельного аналого-цифрового преобразователя являются выходами кода, пропорционального масштабу входного напряжения, а цифровые выходы основного аналого-цифрового преобразователя являются выходами кода, несущего информацию о модуле амплитуды сигнала, подвергающегося аналого-цифровому преобразованию, введен блок определения знака и инвертирования отрицательных напряжений, причем его первый выход несет информацию о полярности сигнала, подвергающегося аналого-цифровому преобразованию, второй выход соединен с информационным входом основного аналого-цифрового преобразователя, а вход соединен с выходом аналогового запоминающего устройства и входом параллельного аналого-цифрового преобразователя.the converter is larger than the reference voltage connected to the reference input of the parallel analog-to-digital converter by the value of the weight of its least significant digit, the digital outputs of the parallel analog-to-digital converter are code outputs proportional to the scale of the input voltage, and the digital outputs of the main analog-to-digital converter are outputs of the code carrying information about the amplitude module of the signal undergoing analog-to-digital conversion, a sign determination unit is introduced inverting negative voltages, with its first outlet carries information about the polarity signal undergoing analog-digital conversion, a second output connected to a data input of the main analog-to-digital converter, and an input connected to the output of the analog memory device and the input of the parallel analog-to-digital converter.

Блок определения знака и инвертирования отрицательных напряжений содержит два аналоговых ключа, инвертирующий усилитель постоянного тока, компаратор, инвертор; вход блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений соединен с входами второго аналогового ключа, инвертирующего усилителя постоянного тока и неинвертирующим входом компаратора, выход последнего подключен к входу инвертора, входу управления второго аналогового ключа и первому выходу блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений; выход инвертирующего усилителя постоянного тока соединен со входом первого аналогового ключа, выход которого, вместе с выходом второго аналогового ключа образуют второй выход блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений.The unit for determining the sign and inverting negative voltages contains two analog switches, an inverting DC amplifier, a comparator, an inverter; the input of the unit for determining the sign and inverting negative voltages is connected to the inputs of the second analog switch, the inverting DC amplifier and the non-inverting input of the comparator, the output of the latter is connected to the input of the inverter, the control input of the second analog switch and the first output of the unit for determining the sign and inverting negative voltages; the output of the inverting DC amplifier is connected to the input of the first analog switch, the output of which, together with the output of the second analog switch, form the second output of the negative sign sign and invert unit.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 приведена структурная схема устройства преобразования напряжения в код.Figure 1 shows the structural diagram of a device for converting voltage to code.

На фиг.2 приведена структурная схема блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений.Figure 2 shows the structural diagram of the unit for determining the sign and inverting negative voltages.

На фиг.3 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Figure 3 shows the timing diagrams explaining the operation of the device.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Устройство преобразования напряжения в код содержит аналоговое запоминающее устройство (АЗУ) 1, на информационный вход которого подается преобразуемый сигнал, а вход управления АЗУ 1 соединен с первым выходом блока управления (БУ) 2, второй выход БУ 2 подключен к входу запуска параллельного аналого-цифрового преобразователя (ПАЦП) 3, а третий выход БУ 2 подключен к входу запуска основного аналого-цифрового преобразователя (ОАЦП) 4, первый вход БУ 2 соединен с выходом генератора тактовых импульсов (ГТИ) 5 и тактовым входом ОАЦП 4, второй вход БУ 2 соединен с выходом сигнала "Конец преобразования" ОАЦП 4; цифровые выходы ПАЦП 3 подключены к соответствующим цифровым входам цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 6, выход которого соединен с входом опорного напряжения ОАЦП 4, причем величина опорного напряжения, подключенного к опорному входу ЦАП 6 больше величины опорного напряжения, подключенного к опорному входу ПАЦП 3 на величину веса его младшего значащего разряда; цифровые выходы ПАЦП 3 являются выходами кода (Nмасш.) пропорционального масштабу входного напряжения, а цифровые выходы ОАЦП 4 являются выходами кода (Nмод.) несущего информацию о модуле амплитуды сигнала, подвергающегося аналого-цифровому преобразованию; сигнальный выход ОАЦП 4, (сигнал КП) разрешает внешним устройствам осуществить считывание кодов (результатов преобразования); а первый выход блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений (БОЗ И ИОН) 7 (Nзнак.) несет информацию о полярности сигнала, подвергающегося аналого-цифровому преобразованию; второй выход БОЗ И ИОН 7 соединен с The voltage-to-code conversion device contains an analog storage device (АЗУ) 1, to the information input of which a converted signal is supplied, and the control input of the АЗУ 1 is connected to the first output of the control unit (БУ) 2, the second output of the БУ 2 is connected to the parallel-analog-to-digital start input the converter (PACP) 3, and the third output of the control unit 2 is connected to the start input of the main analog-to-digital converter (OACP) 4, the first input of the control unit 2 is connected to the output of the clock generator (GTI) 5 and the clock input of the OACP 4, the second input of control unit 2 with connected to the output signal "End of conversion" OACP 4; the digital outputs of the PACP 3 are connected to the corresponding digital inputs of the digital-to-analog converter (DAC) 6, the output of which is connected to the input of the reference voltage of the OACP 4, and the value of the reference voltage connected to the reference input of the DAC 6 is greater than the value of the reference voltage connected to the reference input of the PACP 3 the value of the weight of its least significant digit; digital outputs of PACP 3 are outputs of a code (N scale ) proportional to the scale of the input voltage, and digital outputs of OACP 4 are outputs of a code (N mod. ) that carries information about the amplitude module of a signal undergoing analog-to-digital conversion; signal output OACP 4, (signal KP) allows external devices to read codes (conversion results); and the first output of the unit for determining the sign and inverting negative voltages (BOS AND ION) 7 (N sign. ) carries information about the polarity of the signal undergoing analog-to-digital conversion; the second output of BOS AND ION 7 is connected to

информационным входом ОАЦП 4, а вход соединен с выходом АЗУ 1 и входом ПАЦП 3.information input OACP 4, and the input is connected to the output of the AZU 1 and the input of the PACP 3.

Структурная схема блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений (БОЗ И ИОН) 7 приведена на фиг.2.The block diagram of the unit for determining the sign and inverting negative voltages (BOS AND ION) 7 is shown in figure 2.

Вход БОЗ И ИОН 7 соединен с входами второго аналогового ключа (АК) 8, инвертирующего усилителя постоянного тока (ИУПТ) 9 и неинвертирующим входом компаратора (Ком.) 10, выход последнего подключен к входу инвертора (Инв.) 11, входу управления второго АК 8 и первому выходу БОЗ И ИОН 7; выход ИУПТ 9 соединен со входом первого аналогового ключа (АК) 12, выход которого, вместе с выходом второго АК 8 образуют второй выход БОЗ И ИОН 7; выход Инв. 11 подключен к входу управления первого АК 12.The input BOS AND ION 7 is connected to the inputs of the second analog key (AK) 8, inverting DC amplifier (IUPT) 9 and non-inverting input of the comparator (Kom.) 10, the output of the latter is connected to the input of the inverter (Inv.) 11, the control input of the second AK 8 and the first exit BOS AND ION 7; the output of IUPT 9 is connected to the input of the first analog key (AK) 12, the output of which, together with the output of the second AK 8 form the second output of the BOS AND ION 7; exit Inv. 11 is connected to the control input of the first AK 12.

Работа устройства поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг.3.The operation of the device is illustrated by the timing diagrams shown in figure 3.

БОЗ И ИОН 7 призван определить знак (полярность) уровня напряжения входного сигнала и ретранслировать сигнал далее с единичным коэффициентом передачи, а в случае отрицательной полярности подвергнуть транслируемый сигнал инверсии.BOS AND ION 7 is designed to determine the sign (polarity) of the voltage level of the input signal and relay the signal further with a unit transmission coefficient, and in the case of negative polarity, expose the broadcast inversion signal.

БОЗ И ИОН 7 работает следующим образом.BOS AND ION 7 works as follows.

Ком. 10, в зависимости от полярности входного сигнала, формирует положительный или отрицательный порог, играющий роль знакового разряда (логической единицы или нуля, поступающих на первый выход БОЗ И ИОН 7 (выход Nзнак. устройства), а так же управляющего воздействия, поступающего на АК 12 через Инв. 11 и АК 8 непосредственно, обеспечивая взаимообратные состояния АК 12 и АК 8.Com 10, depending on the polarity of the input signal, forms a positive or negative threshold, which plays the role of a sign discharge (a logical unit or zero arriving at the first output of the BOS AND ION 7 (output N character. Devices), as well as the control action received at the AK 12 through Inv. 11 and AK 8 directly, providing reciprocal states of AK 12 and AK 8.

В случае поступления на вход БОЗ И ИОН 7 сигнала положительной полярности:In the case of the input of the BOS AND ION 7 signal of positive polarity:

- Ком. 10 формирует положительный потенциал;- Com. 10 forms a positive potential;

- на первый выход БОЗ И ИОН 7 поступает сигнал с уровнем логической единицы;- the first output BOS AND ION 7 receives a signal with the level of a logical unit;

- АК 8 переводится в открытое состояние, АК 12 - закрытое;- AK 8 is transferred to the open state, AK 12 is closed;

- входной сигнал транслируется на второй выход БОЗ И ИОН 7.- the input signal is transmitted to the second output of the BOS AND ION 7.

В случае поступления на вход БОЗ И ИОН 7 сигнала отрицательной полярности:In the case of the input of the BOS AND ION 7 signal of negative polarity:

- Ком. 10 формирует отрицательный потенциал;- Com. 10 forms a negative potential;

- на первый выход БОЗ И ИОН 7 поступает сигнал с уровнем логического нуля;- the first output BOS AND ION 7 receives a signal with a logic level of zero;

- АК 8 переводится в закрытое состояние, АК 12 - открытое;- AK 8 is turned into a closed state, AK 12 is open;

- входной сигнал, инвертированный ИУПТ 9 транслируется на второй выход БОЗ И ИОН 7.- the input signal inverted IUPT 9 is transmitted to the second output of the BOS AND ION 7.

Таким образом, БОЗ И ИОН 7 фактически формирует знак и модуль транслируемого сигнала.Thus, BOS AND ION 7 actually forms the sign and module of the broadcast signal.

Устройство преобразования напряжения в код работает следующим образом.A device for converting voltage to code works as follows.

На информационный (аналоговый) вход устройства поступает измеряемый сигнал (Uвx), (фиг.3.а). БУ 2 в интервал времени t0÷t1 формирует импульс, по которому уровень входного сигнала (Uвx) записывается в АЗУ 1 (фиг.3.б). К моменту времени t1 (фиг.3.б) АЗУ 1 завершает процесс запоминания уровня входного сигнала. БУ 2 в интервал времени t1÷t3 формирует запускающий импульс (фиг.3.г) поступающий на вход запуска ПАЦП 3. Одновременно с этим БОЗ И ИОН 7 приступает к анализу уровня, запоминаемого АЗУ 1. Благодаря «открытому» выходу АЗУ 1 обеспечивается режим «мягкой» установки выходного напряжения ИУПТ 9. К моменту времени t2 (фиг.3.в) напряжение на первом и втором выходах БОЗ И ИОН 7 стабилизируется. В общем случае, интервал t1÷t2 (фиг.3.в) исчисляется долями не. Он определяется прежде всего задержкой, создаваемой ИУПТ 9 (причем, именно временем дополнительного нарастания переходной характеристики ИУПТ 9 с момента t1 до момента t2), (например, сверхскоростной усилитель AD8009 характеризуется скоростью нарастания выходного сигнала 5500 В/мкс, THS3001 - 6500 В/мкс. (Г. The information (analog) input of the device receives the measured signal (U in ), (Fig.3.a). BU 2 in the time interval t 0 ÷ t 1 generates a pulse by which the level of the input signal (U in ) is recorded in the AZU 1 (Fig.3.b). By time t 1 (Fig.3.b) AZU 1 completes the process of remembering the level of the input signal. BU 2 in the time interval t 1 ÷ t 3 generates a triggering pulse (Fig.3.g) received at the input of the start of PACP 3. At the same time, BOS AND ION 7 starts analyzing the level stored by the memory 1. Thanks to the "open" output of the memory 1 provides a mode of "soft" setting the output voltage of IUPT 9. By the time t 2 (Fig.3.v) the voltage at the first and second outputs of the BOZ AND ION 7 is stabilized. In the General case, the interval t 1 ÷ t 2 (Fig.3.v) is not calculated in fractions. It is determined primarily by the delay created by IUPT 9 (moreover, by the time of an additional increase in the transient response of IUPT 9 from time t 1 to time t 2 ), (for example, the AD8009 superfast amplifier is characterized by a slew rate of 5500 V / μs, THS3001 - 6500 V / μs. (G.

Волович. Широкополосные интегральные усилители. htttp://www.PLATAN.ru/shem/pdf/str27-1sx.pdf)), так как быстродействие современных компараторов сравнимо с быстродействием АЗУ и к моменту времени t2 АК 12 и АК 8 уже находятся в заданном состоянии. Иначе говоря, задержка, вносимая БОЗ И ИОН 7 пренебрежимо мала. И в свете того, что интервал t1÷t2 не превышает интервал t1÷t3, правомерно утверждать, что БОЗ И ИОН 7 не снижает быстродействия прототипа.Volovich Broadband Integrated Amplifiers. htttp: //www.PLATAN.ru/shem/pdf/str27-1sx.pdf)), since the speed of modern comparators is comparable to the speed of the ACU and by the time t 2 AK 12 and AK 8 are already in a given state. In other words, the delay introduced by BOS and ION 7 is negligible. And in light of the fact that the interval t 1 ÷ t 2 does not exceed the interval t 1 ÷ t 3 , it is legitimate to assert that BOS AND ION 7 does not reduce the speed of the prototype.

По истечении времени преобразования, к моменту t3 (фиг.3.г), код на цифровых выходах ПАЦП 3 достоверен и поступает на ЦАП 6. В соответствии с этим кодом на выходе ЦАП 6 формируется опорное напряжение Uoп (фиг.3.д), поступающее на вход Uoп ОАЦП 4. Величина опорного напряжения, поступающего на ЦАП 6, выбрана больше величины опорного напряжения, поступающего на ПАЦП 3 на величину веса младшего значащего разряда ПАЦП 3 для исключения переполнения в выходном коде ОАЦП 4. Поскольку формирование этого опорного напряжения происходит до начала запуска ОАЦП 4, то переходный процесс на выходе ЦАП 6 в интервале времени t1÷t3 (фиг.3.д) не влияет на работу ОАЦП 4.At the end of the conversion time, at time t 3 (fig.3.g) code PATSP authentic digital outputs 3 and fed to the DAC 6. In accordance with this code at the DAC output 6 is formed by the reference voltage U OP (fig.3.d ) supplied to the input of OP U OATSP 4. The value of the reference voltage input to the DAC 6 is selected greater than the reference voltage applied to PATSP 3 by the amount of weight the least significant bit PATSP 3 to avoid overflow in the output code OATSP 4. Since the formation of the support voltage occurs before the start of OACP 4, of the transient at the DAC output 6 during the time interval t 1 ÷ t 3 (fig.3.d) does not affect OATSP 4.

По достижении момента времени t3 (фиг.3.е), по сигналу БУ 2 запускается ОАЦП 4. Преобразование модуля уровня входного сигнала, поступающего со второго выхода БОЗ И ИОН 7, происходит с опорным напряжением Uoп (фиг.3.д), пропорциональным масштабу представления зафиксированного АЗУ 1 текущего значения входного напряжения Uвx устройства. По окончании времени преобразования, в момент времени (4 (фиг.3.ж), ОАЦП 4 формирует сигнал "Конец преобразования" (КП) в интервале времени t4÷t0 (фиг.3.ж), поступающий одновременно на вход БУ2 и выход устройства. Сигнал КП разрешает внешним устройствам осуществить считывание кодов Nзнак, Nмод, Nмасш. Далее все процессы, описанные выше, повторяются снова.Upon reaching the points in time t 3 (fig.3.e), by a signal CU 2 OATSP run 4. Transformation module input level supplied from the second output PDO AND ION 7 occurs with the reference voltage U OP (fig.3.d) proportional to the scale of representation of the fixed RAM 1 of the current value of the input voltage U in device. At the end of the conversion time, at time (4 (Fig.3.zh), OACP 4 generates a signal "End of conversion" (KP) in the time interval t 4 ÷ t 0 (Fig.3.zh), arriving simultaneously at the input BU2 and the output of the device. The signal of the CP allows external devices to read codes N sign , N mode , N scale. Further, all the processes described above are repeated again.

Устройство преобразования напряжения в код, служащее прототипом, ориентировано, прежде всего, на работу с однополярными сигналами The device for converting voltage to code, which serves as a prototype, is focused primarily on working with unipolar signals

(сигналами положительной полярности). Благодаря введению в состав устройства БОЗ И ИОН 7, предлагаемое устройство может работать как с однополярными сигналами (причем как положительной так и отрицательной полярности), так и двухполярными сигналами, то есть имеет место расширение функциональных возможностей предлагаемого устройства преобразования напряжения в код относительно прототипа.(signals of positive polarity). Due to the introduction of BOS AND ION 7 into the device, the proposed device can work with unipolar signals (both positive and negative polarity) and bipolar signals, that is, there is an extension of the functionality of the proposed device for converting voltage to code relative to the prototype.

Вместе с тем, введение в состав устройства БОЗ И ИОН 7, в случае аналого-цифровой обработки двухполярных сигналов, с сохранением заданной точности аналого-цифрового преобразования, равносильно увеличению разрядности ОАЦП 4 на один разряд, что, например, в случае использования в качестве ОАЦП 5 8-ми разрядного параллельного АЦП эквивалентно дополнительному введению в состав последнего 127 компараторов.At the same time, the introduction of the BOZ AND ION 7 device, in the case of analog-to-digital processing of bipolar signals, while maintaining the specified accuracy of analog-to-digital conversion, is equivalent to an increase in the OACP 4 digit capacity by one bit, which, for example, when used as an OACP 5 8-bit parallel ADC is equivalent to an additional introduction to the last 127 comparators.

Другими словами, для обеспечения одинаковых требований к точности преобразования в прототипе и предлагаемом устройстве, вместо m-разрядного ОАЦП 5, используемого в прототипе, в предлагаемом устройстве требуются (m-1)-разрядные ОАЦП 5, в силу чего предлагаемое устройство преобразования напряжения в код будет проще, так как наиболее сложный и дорогостоящий узел устройства (ОАЦП 5) может иметь в 2 раза меньше компараторов.In other words, to ensure the same requirements for conversion accuracy in the prototype and the proposed device, instead of the m-bit OACP 5 used in the prototype, the proposed device requires (m-1) -bit OACP 5, which is why the proposed device for converting voltage to code it will be easier, since the most complex and expensive unit of the device (OACP 5) can have 2 times less comparators.

Кроме того, введение БОЗ И ИОН 7 способствует двукратному повышению точности преобразования при сохранении заданного быстродействия (в силу возможности двукратного уменьшения шага квантования ОАЦП 5.In addition, the introduction of BOS AND ION 7 contributes to a twofold increase in the accuracy of conversion while maintaining a given speed (due to the possibility of a twofold decrease in the quantization step of OACP 5.

То есть имеет место как расширение функциональных возможностей, так и повышение точности или снижение сложности схемы устройства.That is, there is both an extension of functionality and an increase in accuracy or a decrease in the complexity of the device circuit.

Claims (1)

Устройство преобразования напряжения в код, содержащее аналоговое запоминающее устройство, блок управления, параллельный аналого-цифровой преобразователь, основной аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов, цифроаналоговый преобразователь, при этом на информационный вход аналогового запоминающего устройства подается преобразуемый сигнал, а вход управления соединен с первым выходом блока управления, второй выход блока управления подключен к входу запуска параллельного аналого-цифрового преобразователя, а третий выход блока управления подключен к входу запуска основного аналого-цифрового преобразователя, первый вход блока управления соединен с выходом генератора тактовых импульсов и тактовым входом основного аналого-цифрового преобразователя, второй вход блока управления соединен с выходом сигнала "Конец преобразования" основного аналого-цифрового преобразователя, цифровые выходы параллельного аналого-цифрового преобразователя подключены к соответствующим цифровым входам цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом опорного напряжения основного аналого-цифрового преобразователя, величина опорного напряжения, подключенного к опорному входу цифроаналогового преобразователя больше величины опорного напряжения, подключенного к опорному входу параллельного аналого-цифрового преобразователя на величину веса его младшего значащего разряда, цифровые выходы параллельного аналого-цифрового преобразователя являются выходами кода, пропорционального масштабу входного напряжения, а цифровые выходы основного аналого-цифрового преобразователя являются выходами кода, несущего информацию о модуле амплитуды сигнала, подвергающегося аналого-цифровому преобразованию, отличающееся тем, что в устройство введен блок определения знака и инвертирования отрицательных напряжений, причем первый выход последнего является выходом старшего разряда в выходной кодограмме устройства и несет информацию о полярности сигнала, подвергающегося аналого-цифровому преобразованию, второй выход соединен с информационным входом основного аналого-цифрового преобразователя, его вход соединен с выходом аналогового запоминающего устройства и входом параллельного аналого-цифрового преобразователя, а блок определения знака и инвертирования отрицательных напряжений содержит два аналоговых ключа, инвертирующий усилитель постоянного тока, компаратор, инвертор, вход блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений соединен с входами второго аналогового ключа, инвертирующего усилителя постоянного тока и неинвертирующим входом компаратора, выход последнего подключен к входу инвертора, входу управления второго аналогового ключа и первому выходу блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений, выход инвертирующего усилителя постоянного тока соединен со входом первого аналогового ключа, выход которого вместе с выходом второго аналогового ключа образуют второй выход блока определения знака и инвертирования отрицательных напряжений.
Figure 00000001
A device for converting voltage to a code containing an analog storage device, a control unit, a parallel analog-to-digital converter, a main analog-to-digital converter, a clock pulse generator, a digital-to-analog converter, while the converted signal is fed to the information input of the analog storage device, and the control input is connected to the first output of the control unit, the second output of the control unit is connected to the start input of the parallel analog-to-digital converter, and the control unit output is connected to the start input of the main analog-to-digital converter, the first input of the control unit is connected to the output of the clock generator and the clock input of the main analog-to-digital converter, the second input of the control unit is connected to the output signal "End of conversion" of the main analog-to-digital converter , the digital outputs of the parallel analog-to-digital converter are connected to the corresponding digital inputs of the digital-to-analog converter, the output of which is connected to the reference voltage of the main analog-to-digital converter, the value of the reference voltage connected to the reference input of the digital-to-analog converter is greater than the value of the reference voltage connected to the reference input of the parallel analog-to-digital converter by the weight of its least significant digit, the digital outputs of the parallel analog-to-digital converter are outputs a code proportional to the scale of the input voltage, and the digital outputs of the main analog-to-digital converter are are the outputs of a code that carries information about the amplitude module of a signal undergoing analog-to-digital conversion, characterized in that a unit for determining the sign and inverting negative voltages is inserted into the device, the first output of the latter being the high-order output in the output codegram of the device and carrying information about the signal polarity subjected to analog-to-digital conversion, the second output is connected to the information input of the main analog-to-digital converter, its input is connected to the output a tax storage device and an input of a parallel analog-to-digital converter, and the negative sign sign and invert block contains two analog keys, a DC inverting amplifier, a comparator, an inverter, the negative sign sign and invert block is connected to the inputs of the second analog key, an inverting amplifier DC and non-inverting input of the comparator, the output of the latter is connected to the input of the inverter, the control input of the second analogs first key and the first output unit and determining the sign inverting negative voltages, the inverting output of the DC amplifier is connected to the input of the first analog switch, the output of which together with the output of the second analog switch constitute the second output unit and determining the sign inverting negative voltages.
Figure 00000001
RU2006146502/22U 2006-12-25 2006-12-25 CODE VOLTAGE CONVERTER RU63626U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006146502/22U RU63626U1 (en) 2006-12-25 2006-12-25 CODE VOLTAGE CONVERTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006146502/22U RU63626U1 (en) 2006-12-25 2006-12-25 CODE VOLTAGE CONVERTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU63626U1 true RU63626U1 (en) 2007-05-27

Family

ID=38311817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006146502/22U RU63626U1 (en) 2006-12-25 2006-12-25 CODE VOLTAGE CONVERTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU63626U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU58825U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU63626U1 (en) CODE VOLTAGE CONVERTER
JPH1098384A (en) Flush type a/d converter
CN116599531A (en) Unidirectional slope ADC
RU61968U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERSION DEVICE
RU162372U1 (en) MICROCONTROLLER ADC USING THE TRANSITION PROCESS IN THE RC CIRCUIT
RU2311731C1 (en) Composite fast-response analog-to-digital converter
CN110401454B (en) Two-section type concentrated sequence generator for probability calculation
RU176659U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU2245000C2 (en) Successive-action analog-to-digital converter
KR940002811B1 (en) D/a converter
RU58823U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
JP3573415B2 (en) Analog-to-digital converter using asynchronous sweep thermometer code
RU2646356C1 (en) Analogue-to-digital converter
RU182312U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU2656989C1 (en) Analogue-to-digital converter
RU176650U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
CN115208403B (en) Successive approximation type ADC circuit, ADC converter and chip
RU68820U1 (en) DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION
RU58824U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU2276833C1 (en) Analog-to-digital converter unit
RU119190U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU2110886C1 (en) Analog-to-digital converter
SU1524174A1 (en) Device for conversion of measurement information
RU63625U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER

Legal Events

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

Effective date: 20071226