RU67361U1 - DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION - Google Patents

DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION Download PDF

Info

Publication number
RU67361U1
RU67361U1 RU2007119891/22U RU2007119891U RU67361U1 RU 67361 U1 RU67361 U1 RU 67361U1 RU 2007119891/22 U RU2007119891/22 U RU 2007119891/22U RU 2007119891 U RU2007119891 U RU 2007119891U RU 67361 U1 RU67361 U1 RU 67361U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
inputs
outputs
analog
output
Prior art date
Application number
RU2007119891/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Сергеевна Бондарь
Владимир Яковлевич Хорольский
Original Assignee
Ставропольский военный институт связи ракетных войск
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 Ставропольский военный институт связи ракетных войск filed Critical Ставропольский военный институт связи ракетных войск
Priority to RU2007119891/22U priority Critical patent/RU67361U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU67361U1 publication Critical patent/RU67361U1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к устройствам коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования и может быть использована в информационно-измерительных системах. Техническим результатом является снижение сложности реализации при одновременном повышении точности и быстродействия. Устройство коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования содержит RS триггер, два двухвходовых элемента И, генератор тактовых импульсов, два двухвходовых элемента ИЛИ, n-разрядный двоичный счетчик, n-входовый элемент И, 2×(n+1)-входовый инвертирующий цифровой коммутатор, n-разрядный ЦАП, коммутатор аналоговых сигналов, корректируемый n-разрядный АЦП, ОЗУ (2n слова × (k+1) разряда), (n+1)-разрядный сумматор, m-разрядный двоичный счетчик, m-входовый элемента И. 6 ил. 2 С.П. Ф-лыThe utility model relates to measuring equipment, in particular to error correction devices for analog-to-digital conversion and can be used in information-measuring systems. The technical result is to reduce the complexity of the implementation while improving accuracy and speed. The analog-to-digital conversion error correction device contains an RS trigger, two two-input AND elements, a clock generator, two two-input OR elements, an n-bit binary counter, an n-input AND element, a 2 × (n + 1) -invert digital inverter, n-bit DAC, analog signal switcher, adjustable n-bit ADC, RAM (2 n words × (k + 1) bits), (n + 1) -bit adder, m-bit binary counter, m-input element I. 6 ill. 2 S.P. F-ly

Description

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

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к устройствам коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования, и может быть использована в информационно-измерительных системах.The utility model relates to measuring equipment, in particular to error correction devices for analog-to-digital conversion, and can be used in information-measuring systems.

Уровень техникиState of the art

Известно устройство коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования, представляющее собой измерительно-вычислительное устройство, содержащее управляющий вычислительный комплекс (УВК), магистраль типа "общая шина", точный цифро-аналоговый преобразователь, источник измеряемого сигнала, входной коммутатор аналоговых сигналов, групповой нормирующий преобразователь с нелинейной функцией преобразования, аналого-цифровой преобразователь (АЦП). В основе принципа работы данного устройства лежит аналого-цифровое (прямое) преобразование исходного сигнала, цифро-аналоговое (обратное) преобразование сигнала, уменьшенного на величину образцового сигнала прямого преобразования исходного сигнала; полученный сигнал подвергают прямому преобразованию, осуществляют также обратное преобразование сигнала, увеличенного на величину образцового сигнала результата прямого преобразования исходного сигнала, полученный сигнал также подвергают прямому преобразованию, скорректированный результат преобразования исходного сигнала вычисляется по формулеA device for correcting errors of analog-to-digital conversion, which is a measuring and computing device containing a control computer complex (UVK), a bus type common bus, an accurate digital-to-analog converter, a measured signal source, an input switch of analog signals, a group normalizing converter with non-linear conversion function, analog-to-digital converter (ADC). The principle of operation of this device is based on analog-to-digital (direct) conversion of the original signal, digital-to-analog (inverse) conversion of the signal, reduced by the value of the model signal of direct conversion of the original signal; the received signal is subjected to direct conversion, the signal is also converted inverse, increased by the value of the model signal of the result of direct conversion of the original signal, the obtained signal is also subjected to direct conversion, the corrected result of the conversion of the original signal is calculated by the formula

где К - величина образцового сигнала;where K is the magnitude of the reference signal;

Y1 - результат аналого-цифрового преобразования исходного сигнала;Y 1 - the result of analog-to-digital conversion of the original signal;

Y2 - результат аналого-цифрового преобразования значения цифро-аналогового преобразования величины (Y1-К);Y 2 - the result of the analog-to-digital conversion of the digital-to-analog value conversion (Y 1 -К);

Y3 - результат аналого-цифрового преобразования значения цифро-аналогового преобразования величины (Y1+К).Y 3 - the result of the analog-to-digital conversion of the digital-to-analog value conversion (Y 1 + К).

(Авторское свидетельство СССР №984030 от 23.12.1982 г.).(USSR author's certificate No. 984030 dated 12/23/1982).

Недостатком данного устройства является высокая сложность, низкая точность и низкое быстродействие, а кроме того, при определенных характеристиках преобразователя, когда существенное значение имеет нелинейность, алгоритм коррекции оказывается нереализуемым.The disadvantage of this device is its high complexity, low accuracy and low speed, and in addition, for certain characteristics of the converter, when nonlinearity is essential, the correction algorithm is not feasible.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели и взятое авторами за прототип, является измерительно-вычислительное устройство (комплекс), содержащее магистраль, цифро-аналоговый преобразователь, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, вычислитель. Принцип работы данного устройства предполагает формирование кодового сигнала, пропорционального входному аналоговому сигналу и его запоминание, с последующим осуществлением n циклов коррекции, в первом из которых формируют первый эталонный кодовый сигнал, в качестве которого используется запомненный кодовый сигнал с последующим цифро-аналоговым и аналого-цифровым его преобразованием с запоминанием результата, после чего формируют второй эталонный кодовый сигнал путем добавления образцового кодового сигнала к первому эталонному кодовому сигналу с последующим цифро-аналоговым и аналого-цифровым его преобразованием с запоминанием результата, вычисляют скорректированный код входного аналогового сигнала по кодовым сигналам, пропорциональным входному и двум эталонным сигналам, запоминают его и сравнивают с запомненным кодовым сигналом, пропорциональным входному сигналу; если полученная разность не превышает наперед заданную величину, то формируют выходной кодовый сигнал, равный скорректированному Closest to the proposed utility model and taken by the authors as a prototype is a measuring and computing device (complex) containing a trunk, a digital-to-analog converter, a switch, an analog-to-digital converter, and a computer. The principle of operation of this device involves the formation of a code signal proportional to the input analog signal and its storage, followed by n correction cycles, the first of which forms the first reference code signal, which is used as a stored code signal followed by digital-analog and analog-to-digital its transformation with storing the result, after which form the second reference code signal by adding an exemplary code signal to the first reference code the input signal, followed by its digital-to-analog and analog-to-digital conversion with storing the result, the corrected code of the input analog signal is calculated from the code signals proportional to the input and two reference signals, it is stored and compared with the stored code signal proportional to the input signal; if the obtained difference does not exceed the predetermined value in advance, then generate an output code signal equal to the adjusted

кодовому сигналу, в противном случае осуществляют следующие циклы коррекции, в которых в качестве первого эталонного кодового сигнала используют запомненный в предыдущем цикле коррекции скорректированный кодовый сигнал; вычисление скорректированного кодового сигнала осуществляют по формуле (2)otherwise, the following correction cycles are carried out, in which the corrected code signal stored in the previous correction cycle is used as the first reference code signal; the calculation of the corrected code signal is carried out according to the formula (2)

, причем: , moreover:

для i=2, ..., n; for i = 2, ..., n;

где К - величина образцового сигнала;where K is the magnitude of the reference signal;

Хнск - не скорректированный код входного сигнала;X nsk - not adjusted code of the input signal;

Xi.cк - скорректированный код входного сигнала;X i.cc - adjusted code of the input signal;

- результат цифрового измерения входного сигнала; - the result of digital measurement of the input signal;

- результаты аналого-цифрового преобразования первого и второго эталонных сигналов. - the results of analog-to-digital conversion of the first and second reference signals.

(Патент РФ №2085033 от 20.07.1997 г.).(RF patent No. 2085033 dated 07/20/1997).

Недостатком данного устройства является высокая сложность, низкая точность и низкое быстродействие.The disadvantage of this device is its high complexity, low accuracy and low speed.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой модели, сводится к снижению сложности реализации при одновременном повышении точности и быстродействия.The technical result that can be achieved using the proposed model is to reduce the complexity of the implementation while improving accuracy and speed.

Технический результат достигается тем, что в устройство коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования, содержащее коммутатор The technical result is achieved by the fact that in the device for the correction of errors of analog-to-digital conversion containing a switch

аналоговых сигналов, первый информационный вход которого служит входом устройства, а выход подключен ко входу корректируемого n-разрядного аналого-цифрового преобразователя, выходы которого являются адресными входами оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) (2n слова × n разряда), введены генератор тактовых импульсов (ГТИ), два двухвходовых элемента И, RS триггер, два двухвходовых элемента ИЛИ, m-разрядный двоичный счетчик, m-входовый элемент И, n-разрядный двоичный счетчик, n-входовый элемент И, 2×(n+1)-входовый инвертирующий цифровой коммутатор, n-разрядный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), (n+1)-разрядный сумматор, причем инверсный и прямой выходы RS триггера подключены, соответственно, к первым входам первого и второго двухвходовых элементов И, вторые входы которых соединены с выходом ГТИ, выход первого двухвходового элемента И, через двухвходовый элемент ИЛИ, подключен ко входу n-разрядного двоичного счетчика, выходы которого одновременно подключены к входам n-входового элемента И, к n входам первой группы 2×(n+1)-входового инвертирующего цифрового коммутатора и входам n-разрядного цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к второму информационному входу коммутатора аналоговых сигналов; выход n-входового элемента И подключен к S входу RS триггера; выход второго двухвходового элемента И служит входом m-разрядного двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами m-входового элемента И, выход которого одновременно соединен со вторым входом первого двухвходового элемента ИЛИ и первым входом второго двухвходового элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом первого двухвходового элемента И; выходы корректируемого n-разрядного аналого-цифрового преобразователя подключены к n входам второй группы входов (n+1)-разрядного сумматора, на (n+1)-й вход второй группы входов которого (являющегося знаковым разрядом) подан уровень логического нуля; n выходов (n+1)-разрядного сумматора, являются выходами устройства, кроме того, выходы с первого по analog signals, the first information input of which serves as the input of the device, and the output is connected to the input of a corrected n-bit analog-to-digital converter, the outputs of which are address inputs of random access memory (RAM) (2 n words × n bits), a clock pulse generator ( GTI), two two-input elements AND, RS trigger, two two-input elements OR, m-bit binary counter, m-input element And, n-bit binary counter, n-input element And, 2 × (n + 1) -invert digital commute ator, n-bit digital-to-analog converter (DAC), (n + 1) -digit adder, with the inverse and direct outputs of the RS trigger connected, respectively, to the first inputs of the first and second two-input elements And, the second inputs of which are connected to the output of the GTI , the output of the first two-input element AND, through the two-input element OR, is connected to the input of an n-bit binary counter, the outputs of which are simultaneously connected to the inputs of the n-input element And, to the n inputs of the first group of a 2 × (n + 1) input inverting digital switch and inputs np gas tube DAC, whose output is connected to second data input of the analog switch; the output of the n-input element AND is connected to the S input of the RS trigger; the output of the second two-input element And serves as the input of the m-bit binary counter, the outputs of which are connected to the inputs of the m-input element And, the output of which is simultaneously connected to the second input of the first two-input OR element and the first input of the second two-input OR element, the second input of which is connected to the first input the first two-input element And; the outputs of the corrected n-bit analog-to-digital converter are connected to the n inputs of the second group of inputs of the (n + 1) -bit adder, the logic null level is applied to the (n + 1) -th input of the second group of inputs of which (which is a sign bit); n outputs of the (n + 1) -bit adder are the outputs of the device, in addition, the outputs from the first to

k-й и (n+1)-й (знаковый) одновременно подключены к (k+1)-н входам оперативного запоминающего устройства, соответствующие выходы которого соединены с подобными входами второй группы входов 2×(n+1)-входового инвертирующего цифрового коммутатора, у которого на входы второй группы входов, с (k+1)-го по n-й и (n+1)-й вход первой группы входов подан уровень логического нуля, а (n+1)-й вход второй группы входов, являющийся входом управления, одновременно соединен с выходом второго двухвходового элемента ИЛИ, входом управления коммутатора аналоговых сигналов, выходом устройства Uзапр. запрещающим снятие информации, поступающей с выхода устройства; выходы инвертирующего цифрового коммутатора соединены со входами первой группы входов (n+1)-разрядного сумматора, на младший разряд переноса которого подан уровень логической единицы.k-th and (n + 1) -th (sign) are simultaneously connected to the (k + 1) -th inputs of random access memory, the corresponding outputs of which are connected to similar inputs of the second group of inputs of a 2 × (n + 1) -invert digital switch, which has inputs of the second group of inputs, from the (k + 1) -th to the n-th and (n + 1) -th inputs of the first group of inputs, a logic zero level is applied, and the (n + 1) -th input of the second group inputs, which is the control input, is simultaneously connected to the output of the second two-input element OR, the control input of the analog signal switch, you the course of the device U ref. prohibiting the removal of information coming from the output of the device; the outputs of the inverting digital switch are connected to the inputs of the first group of inputs of the (n + 1) -digit adder, to the lower transfer bit of which a logical unit level is applied.

2×(n+1)-входовый инвертирующий цифровой коммутатор содержит инвертор, (n+1)-н инвертирующие коммутационные модули, в каждый из которых входят по два двухвходовых элемента И, двухвходовый элемент ИЛИ-НЕ, причем вход управления инвертирующего цифрового коммутатора подключен ко вторым входам первого двухвходового элемента И непосредственно, а второго двухвходового элемента И через инвертор; первые входы обоих двухвходовых элементов И являются входами, соответственно, первой и второй групп входов инвертирующего цифрового коммутатора, при этом, номера входов инвертирующего цифрового коммутатора соответствуют номерам инвертирующих коммутационных модулей; выходы двухвходовых элементов И являются входами двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых являются выходами инвертирующих коммутационных модулей и соответствующими выходами инвертирующего цифрового коммутатора, при этом, номера выходов инвертирующего цифрового коммутатора соответствуют номерам инвертирующих коммутационных модулей.The 2 × (n + 1) -inverting inverting digital switch contains an inverter, (n + 1) -inverting switching modules, each of which includes two two-input AND elements, a two-input OR-NOT element, and the control input of the inverting digital switch is connected to the second inputs of the first two-input element And directly, and the second two-input element And through the inverter; the first inputs of both two-input elements And are the inputs, respectively, of the first and second groups of inputs of the inverting digital switch, while the numbers of the inputs of the inverting digital switch correspond to the numbers of the inverting switching modules; the outputs of the two-input elements AND are inputs of the two-input elements OR NOT, the outputs of which are the outputs of the inverting switching modules and the corresponding outputs of the inverting digital switch, while the numbers of the outputs of the inverting digital switch correspond to the numbers of the inverting switching modules.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 приведены линейная безъискаженная и выпуклая аддитивно-мультипликативная (искаженная) характеристики преобразования АЦП.Figure 1 shows the linear distortionless and convex additive-multiplicative (distorted) characteristics of the conversion of the ADC.

На фиг.2 приведены линейная безъискаженная и вогнутая аддитивно-мультипликативная (искаженная) характеристики преобразования АЦП.Figure 2 shows the linear distortionless and concave additive-multiplicative (distorted) characteristics of the ADC conversion.

На фиг.3 приведены линейная безъискаженная и выпукло-вогнутая аддитивно-мультипликативная (искаженная) характеристики преобразования АЦП.Figure 3 shows the linear distortionless and convex-concave additive-multiplicative (distorted) characteristics of the ADC conversion.

На фиг.4 приведена структурная схема устройства коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования.Figure 4 shows a structural diagram of a device for correcting errors of analog-to-digital conversion.

На фиг.5 приведена структурная схема инвертирующего цифрового коммутатора.Figure 5 shows the structural diagram of an inverting digital switch.

На фиг.6 приведены временные диаграммы работы устройства коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования.Figure 6 shows the timing diagrams of the device for correcting errors of analog-to-digital conversion.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

В основе предлагаемого устройства коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования лежат следующие концепции.The basis of the proposed device error correction analog-to-digital conversion are the following concepts.

Процесс аналого-цифрового преобразования может быть охарактеризован двумя основными типами характеристик преобразования:The analog-to-digital conversion process can be characterized by two main types of conversion characteristics:

- линейной безъискаженной, фиг.1, 2, 3, функция y=f(х);- linear undistorted, figure 1, 2, 3, the function y = f (x);

- аддитивно-мультипликативной (искаженной), фиг.1, 2, 3, функциями yи=fи(х);- additive multiplicative (distorted), figure 1, 2, 3, the functions y and = f and (x);

Данные характеристики преобразования АЦП описываются выражениями:These characteristics of the conversion of the ADC are described by the expressions:

где а, b, с, h - весовые коэффициенты, на которые, как правило, накладываются условия:where a, b, c, h are weights, on which, as a rule, conditions are imposed:

В общем случае, искаженные характеристики преобразования АЦП yи принимают вид выпуклых yи+, вогнутых yи- или попеременно выпукло-вогнутых yи± кривых, фиг.1, 2, 3. Погрешность преобразования, при этом, будет определяться соотношениями:In the General case, the distorted characteristics of the conversion of the ADC y and take the form of convex y and + , concave y and - or alternately convex-concave y and ± curves, Figs. 1, 2, 3. The error of the conversion, in this case, will be determined by the relations:

где x0 - значение напряжения входного сигнала в момент дискретизации (амплитуда напряжения дискретного значения преобразуемого сигнала);where x 0 is the voltage value of the input signal at the time of sampling (voltage amplitude of the discrete value of the converted signal);

или в общем виде:or in general form:

Не смотря на то, что х, являясь, по сути, аналоговой величиной, характеризуется бесконечным числом возможных значений, x0, как дискретная величина, принимает лишь 2n значений, где n - разрядность АЦП. В силу этого, предыдущее выражение можно представить в матричном виде:Despite the fact that x, being, in fact, an analog quantity, is characterized by an infinite number of possible values, x 0 , as a discrete quantity, takes only 2 n values, where n is the ADC capacity. Due to this, the previous expression can be represented in matrix form:

илиor

илиor

где i∈###U2351, ..., 2n###U251.where i∈ ### U2351, ..., 2 n ### U251.

Так как функция y=х служит описанием линейной безъискаженной характеристики преобразования АЦП, матрица безъискаженных значений Since the function y = x serves as a description of the linear distortion-free characteristic of the ADC conversion, the matrix of distortionless values

будет детерминированной. В свою очередь, матрица подлежащих коррекции значений АЦП и матрица отклонений могут быть детерминированными лишь апостериорно. При этом, монотонность характеристик преобразования, фиг.1 и 2, обеспечивает соответствие: will be deterministic. In turn, the matrix of ADC values to be corrected and deviation matrix can only be determined a posteriori. At the same time, the monotonicity of the conversion characteristics, FIGS. 1 and 2, ensures compliance with:

Причем данное соответствие, в реальных АЦП, как правило, однозначное.Moreover, this correspondence, in real ADCs, as a rule, is unambiguous.

С учетом выполнения равенства y=х, и требования равенства уровней напряжения шагов квантования у АЦП и ЦАП одной разрядности, предыдущее соотношение можно представить в виде:Given the equality y = x, and the requirement of equal voltage levels of the quantization steps for the ADC and DAC of the same bit, the previous relationship can be represented as:

Указанную взаимосвязь, присущую конкретному АЦП, можно выявить проведя его тестирование во всем диапазоне входных сигналов. А именно, подавая на вход АЦП тестовый сигнал заданного уровня хT.i, и выполняя расчеты отклонения Δyитi) согласно (3), с использованием выходного сигнала АЦП fи(xт.i.). Тем самым, множество значений отклонения искаженной (реальной) характеристики преобразования АЦП от безъискаженной (идеальной) приобретает детерминированный характер.The specified relationship inherent in a particular ADC can be identified by testing it in the entire range of input signals. Namely, by supplying a test signal of a given level x Ti to the ADC input, and calculating the deviations Δy and (x ti ) according to (3), using the ADC output signal f and (x ti .). Thus, many meanings deviations of the distorted (real) characteristics of the conversion of the ADC from the distortionless (ideal) becomes deterministic.

При поступлении на вход АЦП преобразуемого сигнала хс.j, имеющего статус случайного, выходной кодовый сигнал fис.j) сопоставляется с множеством тестовых значений отклонения характеристики преобразования АЦП и при выполнении условия:When the converted signal x s.j , having the status of a random signal, is received at the ADC input, the output code signal f and (x s.j ) is compared with the set of test values of the deviation of the ADC conversion characteristic and upon fulfillment of the condition:

принимается решение о соответствииa decision is made on compliance

Структурная схема устройства коррекции погрешностей аналого-цифрового Block diagram of an analog-to-digital error correction device

преобразования приведена на фиг.4.conversion is shown in Fig.4.

Устройство коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования содержит RS триггер 1, двухвходовый элемент И2, двухвходовый элемент ИЗ, ГТИ 4, двухвходовый элемент ИЛИ 5, n-разрядный двоичный счетчик 6, n-входовый элемент И 7, 2×(n+1)-входовый инвертирующий цифровой коммутатор (ИЦК) 8, n-разрядный ЦАП 9, коммутатор 10 аналоговых сигналов, корректируемый n-разрядный АЦП 11, ОЗУ 12 (2n слова × (k+1) разряда), (n+1)-разрядный сумматор 13, двухвходовый элемент ИЛИ 14, m-разрядный двоичный счетчик 15, m-входовый элемент И 16, причем инверсный и прямой выходы RS триггера 1 подключены, соответственно, к первым входам двухвходовых элементов И 2 и 3, вторые входы которых соединены с выходом ГТИ 4, выход двухвходового элемента И 2, через двухвходовый элемент ИЛИ 5, подключен ко входу n-разрядного двоичного счетчика 6, выходы которого одновременно подключены к входам n-входового элемента И 7, к n входам первой группы 2×(n+1)-входового ИЦК 8 и входам n-разрядного ЦАП 9, выход которого подключен к второму информационному входу коммутатора 10 аналоговых сигналов, первый информационный вход которого служит входом устройства, а выход подключен к входу корректируемого n-разрядного АЦП 11, выходы которого подключены одновременно к шине адресов ОЗУ 12 и к n входам второй группы входов (n+1)-разрядного сумматора 13, на (n+1)-й вход второй группы входов которого (являющегося знаковым разрядом) подан уровень логического нуля; n выходов (n+1)-разрядного сумматора 13, являются выходами устройства, кроме того, выходы с первого по k-й и (n+1)-й (знаковый) одновременно подключены к (k+1)-н входам ОЗУ 12, соответствующие выходы которого соединены с подобными входами второй группы входов 2×(n+1)-входового ИЦК 8, у которого на входы второй группы входов, с (k+1)-го по n-й и (n+1)-й вход первой группы входов подан уровень логического нуля, а (n+1)-й вход второй группы входов, являющийся входом управления, одновременно The device for error correction of analog-to-digital conversion contains RS trigger 1, two-input element I2, two-input element IZ, GTI 4, two-input element OR 5, n-bit binary counter 6, n-input element And 7, 2 × (n + 1) - input inverting digital switch (CLC) 8, n-bit DAC 9, switch 10 of analog signals, adjustable n-bit ADC 11, RAM 12 (2 n words × (k + 1) bits), (n + 1) -digit adder 13, a two-input OR element 14, an m-bit binary counter 15, an m-input element AND 16, with the inverse and direct outputs of trigger RS 1 connected, respectively, to the first inputs of the two-input elements And 2 and 3, the second inputs of which are connected to the output of the GTI 4, the output of the two-input element And 2, through the two-input element OR 5, is connected to the input of the n-bit binary counter 6, the outputs of which are simultaneously connected to the inputs of the n-input element And 7, to the n inputs of the first group of 2 × (n + 1) -input ICC 8 and the inputs of the n-bit DAC 9, the output of which is connected to the second information input of the switch 10 analog signals, the first information input of which serves as an input devices, and the output is connected to the input of the corrected n-bit ADC 11, the outputs of which are connected simultaneously to the address bus of RAM 12 and to the n inputs of the second group of inputs of the (n + 1) -bit adder 13, to the (n + 1) -th input of the second group of inputs of which (which is a sign bit) a logic zero level is applied; The n outputs of the (n + 1) -bit adder 13 are the device outputs, in addition, the first to kth and (n + 1) -th (sign) outputs are simultaneously connected to the (k + 1) -th RAM inputs 12 , the corresponding outputs of which are connected to similar inputs of the second group of inputs of the 2 × (n + 1) -input ICC 8, which has the inputs of the second group of inputs, from (k + 1) -th to the n-th and (n + 1) - the first input of the first group of inputs has a logic zero level, and the (n + 1) -th input of the second group of inputs, which is the control input, is simultaneously

соединен с выходом двухвходового элемента ИЛИ 14, входом управления коммутатора 10 аналоговых сигналов, выходом устройства Uзапр. запрещающим снятие информации, поступающей с выхода устройства; выходы ИЦК 8 соединены со входами первой группы входов (n+1)-разрядного сумматора 13, на младший разряд переноса которого подан уровень логической единицы; выход двухвходового элемента И 3 служит входом m-разрядного двоичного счетчика 15, выходы которого соединены с входами m-входового элемента И 16, выход которого одновременно соединен со вторым входом двухвходового элемента ИЛИ 5 и первым входом двухвходового элемента ИЛИ 14, второй вход которого соединен с первым входом двухвходового элемента И 2.connected to the output of the two-input element OR 14, the control input of the switch 10 analog signals, the output of the device U ref. prohibiting the removal of information coming from the output of the device; the outputs of the ICC 8 are connected to the inputs of the first group of inputs of the (n + 1) -bit adder 13, to the lower transfer bit of which a logical unit level is supplied; the output of the two-input element And 3 serves as the input of the m-bit binary counter 15, the outputs of which are connected to the inputs of the m-input element And 16, the output of which is simultaneously connected to the second input of the two-input element OR 5 and the first input of the two-input element OR 14, the second input of which is connected to the first input of the two-input element And 2.

2×(n+1)-входовый инвертирующий цифровой коммутатор 8 содержит инвертор 17, (n+1)-н инвертирующие коммутационные модули 18, в каждый из которых входят два двухвходовых элемента И 19 и И 20, двухвходовый элемент ИЛИ-НЕ 21, причем вход управления ИЦК 8 подключен ко вторым входам двухвходовых элементов И 19 непосредственно, а И 20 через инвертор 17; первые входы двухвходовых элементов И 19 и И 20 являются входами, соответственно, первой и второй групп входов ИЦК 8, при этом, номера входов ИЦК 8 соответствуют номерам инвертирующих коммутационных модулей 18; выходы двухвходовых элементов И 19 и И 20 являются входами двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ 21, выходы которых являются выходами инвертирующих коммутационных модулей 18 и соответствующими выходами ИЦК 8, при этом, номера выходов ИЦК 8 соответствуют номерам инвертирующих коммутационных модулей 18.2 × (n + 1) -inverting inverting digital switch 8 contains an inverter 17, (n + 1) -inverting switching modules 18, each of which includes two two-input elements And 19 and And 20, two-input element OR-NOT 21, moreover, the control input of the ICC 8 is connected to the second inputs of the two-input elements And 19 directly, and And 20 through the inverter 17; the first inputs of the two-input elements And 19 and And 20 are the inputs, respectively, of the first and second groups of inputs of the ILC 8, while the numbers of the inputs of the ILC 8 correspond to the numbers of the inverting switching modules 18; the outputs of the two-input elements And 19 and And 20 are the inputs of the two-input elements OR-NOT 21, the outputs of which are the outputs of the inverting switching modules 18 and the corresponding outputs of the ICC 8, while the numbers of the outputs of the ICC 8 correspond to the numbers of the inverting switching modules 18.

Инвертирующий цифровой коммутатор 8 работает следующим образом.The inverting digital switch 8 operates as follows.

При поступлении сигнала управления с низким уровнем напряжения на вход Uуправл., на вторые входы двухвходовых элементов И 19 подается уровень логической нуля. На вторые входы двухвходовых элементов И 20 подается уровень логической единицы, сформированный инвертором 17. When a control signal with a low voltage level is received at the input U control , to the second inputs of the two-input elements And 19 served as a logic level zero. At the second inputs of the two-input elements And 20 serves the level of the logical unit formed by the inverter 17.

Элементы И 19 запираются, элементы И 20 открываются. Коммутация сигналов первой группы входов ИЦК 8 запрещается. Коммутация сигналов второй группы входов ИЦК 8 производится с одновременной инверсией состояний, по средством элементов ИЛИ-НЕ 21.Elements And 19 are locked, Elements And 20 open. Switching signals of the first group of inputs of the ILC 8 is prohibited. The switching of the signals of the second group of inputs of the ICC 8 is performed with the simultaneous inversion of states, by means of the elements OR-NOT 21.

При поступлении сигнала управления с высоким уровнем напряжения на вход Uуправл., на вторые входы двухвходовых элементов И 19 подается уровень логической единицы. На вторые входы двухвходовых элементов И 20 подается уровень логического нуля, сформированный инвертором 17. Элементы И 19 открываются, элементы И 20 запираются. Коммутация сигналов второй группы входов ИЦК 8 запрещается. Коммутация сигналов первой группы входов ИЦК 8 производится с одновременной инверсией состояний, по средством элементов ИЛИ-НЕ 21.When a control signal with a high voltage level is received at the input U control , to the second inputs of the two-input elements And 19 served the level of the logical unit. At the second inputs of the two-input elements And 20, a logic zero level is generated by the inverter 17. Elements And 19 are opened, Elements And 20 are locked. Switching signals of the second group of inputs of the ILC 8 is prohibited. The switching of the signals of the first group of inputs of the ICC 8 is performed with the simultaneous inversion of states, by means of the elements OR-NOT 21.

Диаграммы, поясняющие принцип работы устройства погрешностей аналого-цифрового преобразования, приведены на фиг.6, в частности, диаграммы выходных сигналов:Diagrams explaining the principle of operation of the device errors of analog-to-digital conversion are shown in Fig.6, in particular, diagrams of output signals:

а) - ГТИ 4;a) - GTI 4;

б) - инверсного выхода RS триггера 1;b) - inverse output of the RS trigger 1;

в) - прямого выхода RS триггера 1;C) - direct output RS trigger 1;

г) - n-входового элемента И 7;g) - n-input element And 7;

д) - n-разрядного ЦАП 9;d) - n-bit DAC 9;

е) - двухвходового элемента ИЛИ 14.e) - two-input element OR 14.

Устройство коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования работает следующим образом.A device for correcting errors of analog-to-digital conversion works as follows.

Работа устройства проходит в два этапа - этап тестирования и этап коррекции.The device operates in two stages - the testing phase and the correction phase.

Этап тестирования.Testing phase.

Этап непрерывного тестирования начинается в момент включения устройства и продолжается в течении первых 2n тактов ГТИ 4 (фиг 6.а). Перепадом питания, RS триггер 1 устанавливается в нулевое состояние. Высокий уровень потенциала с инверсного выхода RS триггера 1 (фиг 6.б), The stage of continuous testing begins at the moment the device is turned on and continues for the first 2 n cycles of the GTI 4 (Fig. 6.a). By power drop, RS trigger 1 is set to zero. A high level of potential with the inverse output of the RS trigger 1 (Fig 6.b),

поступает на второй вход двухвходового элемента ИЛИ 14, что обеспечивает формирование на его выходе уровня высокого потенциала, а так же первый вход двухвходового элемента И 2, разрешая, тем самым, прохождение импульсов с выхода ГТИ 4, через элемент ИЛИ 5, на вход n-разрядного двоичного счетчика 6.arrives at the second input of the two-input element OR 14, which ensures the formation of a high potential level at its output, as well as the first input of the two-input element And 2, thereby allowing the passage of pulses from the output of the GTI 4, through the element OR 5, to the input n- bit binary counter 6.

Низкий уровень потенциала с прямого выхода RS триггера 1 (фиг 6.в), поступает на первый вход двухвходового элемента И 3, запрещая, тем самым, прохождение импульсов с выхода ГТИ 4, на вход m-разрядного двоичного счетчика 15.A low level of potential from the direct output of the RS trigger 1 (Fig 6.B), is fed to the first input of the two-input element And 3, thereby prohibiting the passage of pulses from the output of the GTI 4, to the input of the m-bit binary counter 15.

Уровень высокого потенциала на выходе ИЛИ 14 (фиг 6.е), обеспечивает:The level of high potential at the output of OR 14 (Fig 6.e), provides:

- коммутацию, по средством коммутатора 10 аналоговых сигналов, напряжения с выхода ЦАП 9 на вход АЦП 11;- switching, by means of a switch 10 analog signals, voltage from the output of the DAC 9 to the input of the ADC 11;

- перевод ОЗУ 12 в режим записи;- translation of RAM 12 into recording mode;

- коммутацию выходного кода n-разрядного двоичного счетчика 6 и кода знакового разряда, с последующей их инверсией, на первую группу входов сумматора 13;- switching the output code of the n-bit binary counter 6 and the sign code, followed by their inversion, to the first group of inputs of the adder 13;

- формирование сигнала, запрещающего считывание информации с выходов устройства (уровень высокого потенциала на выходе Uзапр.).- the formation of a signal prohibiting the reading of information from the outputs of the device (high potential level at the output of U ref. ).

Выходной код n-разрядного двоичного счетчика 6 несет информацию о номере такта, одновременно являясь коэффициентом матрицы безъискаженных значений (3).The output code of the n-bit binary counter 6 carries information about the measure number, while being a coefficient of the matrix of distortionless values (3).

С учетом введения напряжения с уровнем логической единицы на вход переноса младшего разряда сумматора 13, и инверсии, осуществляемой ИЦК 8, выходной код n-разрядного двоичного счетчика 6 преобразуется в дополнительный код отрицательного числа (второе слагаемое в выражении (3)).Taking into account the introduction of a voltage with a logic level of one to the low-order transfer input of the adder 13, and the inversion by the ICC 8, the output code of the n-bit binary counter 6 is converted into an additional negative number code (the second term in expression (3)).

Уровень напряжения сигнала на выходе ЦАП 9 пропорционален номеру такта (коду n-разрядного двоичного счетчика 6), (фиг 6.д).The voltage level of the signal at the output of the DAC 9 is proportional to the clock number (n-bit binary counter code 6), (Fig. 6.e).

Выходной код АЦП 11 одновременно поступает на вторые входы The output code of the ADC 11 is simultaneously fed to the second inputs

сумматора 13 и служит адресом ячеек памяти ОЗУ 12, в которые записывается выходной код сумматора 13, представляющий собой коэффициенты матрицы отклонений (3).the adder 13 and serves as the address of the memory cells of the RAM 12, which records the output code of the adder 13, which is the coefficients of the deviation matrix (3).

ОЗУ 12 (2n слова × (k+1) разряда) характеризуется тем, что k<n, причем величина k определяется предельной погрешностью корректируемого АЦП. Например, в случае 16 разрядного АЦП с максимальной погрешностью 1%, абсолютная погрешность, выраженная:RAM 12 (2 n words × (k + 1) bits) is characterized by the fact that k <n, and the value of k is determined by the marginal error of the corrected ADC. For example, in the case of a 16-bit ADC with a maximum error of 1%, the absolute error expressed by:

- в уровнях квантования, составит:- in quantization levels, will be:

- в числе разрядов, составит:- among the categories, will be:

С учетом пикового характера погрешностей, правомерно принимать k=9. (k+1)-й разряд - знаковый, тогда (k+1)=10. Общий объем памяти ОЗУ составит:Given the peak nature of the errors, it is legitimate to take k = 9. (k + 1) -th digit is significant, then (k + 1) = 10. The total RAM memory will be:

К моменту поступления 2n-ного такта, в ОЗУ 12 формируется код матрицы (3) детерминированных значений отклонения аддитивно-мультипликативной (искаженной) характеристики преобразования АЦП от безъискаженной (идеальной). При этом коэффициенты матрицы отклонений будут жестко взаимосвязаны с аддитивно-мультипликативной (искаженной) характеристикой преобразования АЦП 11 (выходными кодами АЦП 11).By the time the 2 n- th clock arrives, in RAM 12 a matrix code is generated (3) of the determined values of the deviation of the additive-multiplicative (distorted) characteristics of the ADC conversion from the undistorted (ideal) one. In this case, the coefficients of the deviation matrix will be strictly interconnected with the additive-multiplicative (distorted) characteristic of the ADC 11 conversion (ADC output codes 11).

В момент поступления на вход n-разрядного двоичного счетчика 6, (2n-1)-го импульса с выхода ГТИ 4, на всех выходах счетчика 6, а значит и на выходе n-входового элемента И 7, устанавливается уровень логической единицы (фиг 6.г). По поступлению на вход n-разрядного двоичного счетчика 6 2n-ного импульса:At the moment of the input of the n-bit binary counter 6, the (2 n -1) th pulse from the output of the GTI 4, at all the outputs of the counter 6, and therefore at the output of the n-input element And 7, the level of the logical unit is set (Fig. 6.d). Upon receipt of the input n-bit binary counter 6 2 n- th pulse:

- n-разрядный двоичный счетчик 6 обнуляется;- n-bit binary counter 6 is reset;

- на выходе n-входового элемента И 7, устанавливается уровень логического нуля, (фиг 6.г);- at the output of the n-input element And 7, set the level of logical zero, (Fig 6.d);

- на инверсном выходе RS триггера 1 устанавливается уровень логического нуля (фиг 6.б), (данное состояние остается неизменным вплоть до выключения питания устройства);- at the inverted output RS of trigger 1, the logic zero level is set (Fig.6. b), (this state remains unchanged until the device is turned off);

- ко второму входу двухвходового элемента ИЛИ 14 прикладывается уровень логического нуля (фиг 6.б), (данное состояние остается неизменным вплоть до выключения питания устройства);- a logic zero level is applied to the second input of the two-input element OR 14 (Fig 6.b), (this state remains unchanged until the device is turned off);

- на прямом выходе RS триггера 1 устанавливается уровень логической единицы (фиг 6.в), (данное состояние остается неизменным вплоть до выключения питания устройства);- at the direct RS output of flip-flop 1, the level of the logical unit is set (Fig. 6.c), (this state remains unchanged until the device is turned off);

- этап непрерывного тестирования завершается (фиг.6.е; tнепр.тест), начинается этап коррекции.- the stage of continuous testing is completed (Fig.6.e; t nep.test ), the correction stage begins.

Этап коррекции.Stage of correction.

Этап коррекции характеризуют два неравнозначных алгоритма:The correction stage is characterized by two unequal algorithms:

- алгоритм периодического тестирования;- periodic testing algorithm;

- алгоритм коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования.- An error correction algorithm for analog-to-digital conversion.

Алгоритм периодического тестирования имеет место в течении 2m-нoгo такта ГТИ 4 (фиг.6.е). В течении 2m-нoгo такта на выходах m-разрядного двоичного счетчика 15 устанавливается высокий уровень потенциала, и алгоритм работы устройства будет аналогичен алгоритму этапа непрерывного тестирования (с той разницей, что на вход m-разрядного двоичного счетчика 6 будет проходить лишь каждый 2m-й импульс ГТИ 4). Периодическое тестирование АЦП 11 необходимо в следствии возможной нестабильности параметров работающего АЦП. Интервал полного тестирования АЦП 11 составит 2m+n тактов ГТИ 4.The periodic testing algorithm takes place during the 2 m- GTI tact cycle 4 (Fig.6.e). During the 2 m- nog cycle, the outputs of the m-bit binary counter 15 establish a high potential level, and the device operation algorithm will be similar to the algorithm of the continuous testing step (with the difference that only every 2 m will pass to the input of the m-bit binary counter 6 GTI momentum 4). Periodic testing of the ADC 11 is necessary due to the possible instability of the parameters of the working ADC. The interval of full testing of the ADC 11 will be 2 m + n cycles GTI 4.

В интервале (периодически повторяющихся) с 1-го (2m) по 2m-2-й такты ГТИ 4, на выходе двухвходового элемента ИЛИ 14 устанавливается уровень логического нуля (фиг.6.е; tкор), в результате этого:In the interval (periodically repeating) from the 1st (2 m ) to 2 m-2- nd cycles of the GTI 4, the logic zero level is set at the output of the two-input element OR 14 (Fig.6.е; t cor ), as a result of this:

- обеспечивается коммутация, по средством коммутатора 10 аналоговых сигналов напряжения с входа устройства на вход АЦП 11;- provides switching, by means of a switch 10 analog voltage signals from the input of the device to the input of the ADC 11;

- ОЗУ 12 переводится в режим считывания информации из ячеек, адрес - RAM 12 is transferred to the mode of reading information from cells, address

которых соответствует выходному коду АЦП 11;which corresponds to the output code of the ADC 11;

- формируется сигнал разрещающий считывание информации с выходов устройства (уровень низкого потенциала на выходе Uзапр.).- a signal is formed allowing the reading of information from the outputs of the device (low potential level at the output of U ref. ).

- обеспечивается коммутация выходного кода ОЗУ 12, с последующей инверсией, на первую группу входов сумматора 13.- provides switching output code of RAM 12, with subsequent inversion, to the first group of inputs of the adder 13.

С учетом введения напряжения с уровнем логической единицы на вход переноса младшего разряда сумматора 13, и инверсии, осуществляемой ИЦК 8, выходной код ОЗУ 12 преобразовывается в дополнительный код отрицательного числа (второе слагаемое в выражении (4)).Taking into account the introduction of voltage with the level of a logical unit to the input of the transfer of the least significant bit of the adder 13, and the inversion by the ICC 8, the output code of the RAM 12 is converted into an additional code of a negative number (the second term in expression (4)).

Выходной код АЦП 11 есть не что иное, как коэффициенты матрицы апостериорных значений аддитивно-мультипликативной (реальной) характеристики преобразования АЦП. По средством ОЗУ 12 и сумматора 13 обеспечивается сопоставление коэффициентов матриц идеальной и реальной характеристик преобразования АЦП 11.The output of the ADC 11 is nothing but the coefficients of the matrix of posterior values of the additive-multiplicative (real) characteristics of the ADC conversion. By means of RAM 12 and the adder 13 provides a comparison of the coefficients of the matrices of the ideal and real characteristics of the conversion of the ADC 11.

То есть в случае использования устройства коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования, возможно обеспечить безъискаженное аналого-цифровое преобразование сигналов, с минимальным использованием вычислительных ресурсов.That is, in the case of using an analog-to-digital conversion error correction device, it is possible to provide a distortionless analog-to-digital signal conversion, with minimal use of computing resources.

Минимальное использование вычислительных ресурсов существенно выделяет предлагаемое устройство, по сравнению с прототипом, по целому ряду показателей:The minimum use of computing resources significantly distinguishes the proposed device, compared with the prototype, for a number of indicators:

1) сложности реализации - прототип несомненно сложнее, так как для его реализации использован измерительно-вычислительный комплекс (фактически спецпроцессор);1) implementation difficulties - the prototype is undoubtedly more complicated, since a measuring and computing complex (actually a special processor) was used for its implementation;

2) степени коррекции погрешностей - прототип обеспечивает меньшую точность АЦП в силу использования операции деления (2), (3), (4) которая обязательно сопровождается погрешностями расчетов, так как делимое и делитель являются дискретными величинами, а значит, на ряду со стандартной погрешностью цифровых систем, обусловленной величиной шага квантования (от которой не избавлено и устройство по предлагаемому 2) the degree of error correction - the prototype provides lower accuracy of the ADC due to the use of the division operation (2), (3), (4) which is necessarily accompanied by calculation errors, since the dividend and divisor are discrete values, and therefore, along with the standard error digital systems, due to the magnitude of the quantization step (which the device according to the proposed

способу), имеет место дополнительная погрешность - погрешность вычислений;method), there is an additional error - calculation error;

3) быстродействию - прототип обладает значительно более низким быстродействием уже в силу использования итерационного алгоритма, который предполагает как минимум два цикла аналого-цифровых преобразований, за каждый из которых преобразования должны проводиться трижды (величины Y, Yi, , (2)), то есть реальное быстродействие прототипа, без учета потерь времени на проведение вычислений, как минимум в три раза меньше, чем у предлагаемого устройства.3) speed - the prototype has significantly lower speed due to the use of the iterative algorithm, which involves at least two cycles of analog-to-digital conversions, for each of which the conversions must be carried out three times (values Y, Y i , , (2)), that is, the real speed of the prototype, without taking into account the loss of time for calculations, is at least three times less than that of the proposed device.

В ходе проведения сравнительной оценки прототипа и предлагаемого устройства, нельзя не учитывать критерий готовности устройства к использованию (времени выхода устройства на рабочий режим), по которому предлагаемое устройство явно проигрывает. Однако следует учесть, что измерительная техника, к области которой относится полезная модель, обязательно предполагает предварительный «прогрев» аппаратуры перед началом измерений, а значит, длительность этапа тестирования предлагаемого устройства, составляющая доли секунды (единицы секунд), не окажет практически никакого влияния на коэффициент готовности измерительной техники (информационно-измерительной системы). Справедливость изложенного обусловлена тем, что в коррекции характеристик преобразования нуждаются прежде всего высокоскоростные АЦП. В частности, 12-разрядный последовательно-параллельный АЦП ADC 12281 выполняет до 20 млн. отсчетов в секунду (Волович Г.И. Микросхемы АЦП и ЦАП / Г.И.Волович, В.Б.Ежов. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005. - 432 с.), в силу этого, этап непрерывного тестирования согласно выражениюDuring the comparative evaluation of the prototype and the proposed device, one cannot but take into account the criterion of the device’s readiness for use (the time the device goes to operating mode), according to which the proposed device clearly loses. However, it should be noted that the measuring technique, to the field of which the utility model belongs, necessarily involves preliminary “warming up” of the equipment before starting the measurements, which means that the duration of the testing phase of the proposed device, which is a fraction of a second (unit seconds), will have practically no effect on the coefficient readiness of measuring equipment (information measuring system). The validity of the aforementioned is due to the fact that high-speed ADCs primarily require the conversion characteristics correction. In particular, the 12-bit serial-parallel ADC 12281 ADC performs up to 20 million samples per second (G. Volovich, ADC and DAC chips / G. I. Volovich, V. B. Ezhov. - M .: Publishing House “ Dodeka-XXI ", 2005. - 432 p.), Because of this, the stage of continuous testing according to the expression

где k=2 - количество обращений к АЦП за такт;where k = 2 is the number of calls to the ADC per cycle;

Nn=2n=212 - количество тактов за период непрерывного тестирования N n = 2 n = 2 12 - the number of ticks for the period of continuous testing

АЦП;ADC;

Nt=2·107 - количество отсчетов в секунду (количество обращений к АЦП за секунду);N t = 2 · 10 7 - the number of samples per second (the number of calls to the ADC per second);

составит:will be:

То есть в случае реализации предлагаемого устройства, по отношению к прототипу, будет иметь место:That is, in the case of the implementation of the proposed device, in relation to the prototype, there will be:

1) снижение сложности;1) decrease in complexity;

2) увеличение точности;2) increase in accuracy;

3) повышение быстродействия.3) increased performance.

Claims (2)

1. Устройство коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования, содержащее коммутатор аналоговых сигналов, первый информационный вход которого служит входом устройства, а выход подключен ко входу корректируемого n-разрядного аналого-цифрового преобразователя, выходы которого являются адресными входами оперативного запоминающего устройства (2n слова × n разряда), отличающееся тем, что в устройство введены генератор тактовых импульсов, два двухвходовых элемента И, RS триггер, два двухвходовых элемента ИЛИ, m-разрядный двоичный счетчик, m-входовый элемент И, n-разрядный двоичный счетчик, n-входовый элемент И, 2×(n+1)-входовый инвертирующий цифровой коммутатор, n-разрядный цифроаналоговый преобразователь, (n+1)-разрядный сумматор, причем инверсный и прямой выходы RS триггера подключены, соответственно, к первым входам первого и второго двухвходовых элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого двухвходового элемента И, через двухвходовый элемент ИЛИ, подключен ко входу n-разрядного двоичного счетчика, выходы которого одновременно подключены к входам n-входового элемента И, к n входам первой группы 2×(n+1)-входового инвертирующего цифрового коммутатора и входам n-разрядного цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму информационному входу коммутатора аналоговых сигналов, выход n-входового элемента И подключен к S входу RS триггера, выход второго двухвходового элемента И служит входом m-разрядного двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами m-входового элемента И, выход которого одновременно соединен со вторым входом первого двухвходового элемента ИЛИ и первым входом второго двухвходового элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом первого двухвходового элемента И, выходы корректируемого n-разрядного аналого-цифрового преобразователя подключены к n входам второй группы входов (n+1)-разрядного сумматора, на (n+1)-й вход второй группы входов которого (являющегося знаковым разрядом) подан уровень логического нуля; n выходов (n+1)-разрядного сумматора, являются выходами устройства, кроме того, выходы с первого по k-й и (n+1)-й (знаковый) одновременно подключены к (k+1)-м входам оперативного запоминающего устройства, соответствующие выходы которого соединены с подобными входами второй группы входов 2×(n+1)-входового инвертирующего цифрового коммутатора, у которого на входы второй группы входов, с (k+1)-го по n-й и (n+1)-й вход первой группы входов подан уровень логического нуля, а (n+1)-й вход второй группы входов, являющийся входом управления, одновременно соединен с выходом второго двухвходового элемента ИЛИ, входом управления коммутатора аналоговых сигналов, выходом устройства Uзапр. запрещающим снятие информации, поступающей с выхода устройства, выходы инвертирующего цифрового коммутатора соединены со входами первой группы входов (n+1)-разрядного сумматора, на младший разряд переноса которого подан уровень логической единицы.1. The device for error correction of analog-to-digital conversion, containing a switch of analog signals, the first information input of which serves as the input of the device, and the output is connected to the input of the corrected n-bit analog-to-digital converter, the outputs of which are address inputs of random access memory (2 n words × n bits), characterized in that a clock generator, two two-input AND elements, an RS trigger, two two-input OR elements, an m-bit binary count are introduced into the device chik, m-input element And, n-bit binary counter, n-input element And, 2 × (n + 1) -invert digital inverter, n-bit digital-to-analog converter, (n + 1) -bit adder, and inverse and RS direct outputs of the trigger are connected, respectively, to the first inputs of the first and second two-input AND elements, the second inputs of which are connected to the output of the clock generator, the output of the first two-input AND element, through the two-input OR element, is connected to the input of the n-bit binary counter, the outputs which one temporarily connected to the inputs of the n-input element And, to the n inputs of the first group of the 2 × (n + 1) -invert digital inverter and the inputs of the n-bit digital-to-analog converter, the output of which is connected to the second information input of the analog signal switch, the output of the n-input element And is connected to the S input RS trigger, the output of the second two-input element And serves as the input of the m-bit binary counter, the outputs of which are connected to the inputs of the m-input element And, the output of which is simultaneously connected to the second input of the first about the two-input OR element and the first input of the second two-input OR element, the second input of which is connected to the first input of the first two-input AND element, the outputs of the corrected n-bit analog-to-digital converter are connected to n inputs of the second group of inputs of the (n + 1) -digit adder, the (n + 1) -th input of the second group of inputs of which (which is a sign bit) is supplied with a logic zero level; The n outputs of the (n + 1) -bit adder are the outputs of the device, in addition, the outputs from the first to the kth and (n + 1) -th (sign) are simultaneously connected to the (k + 1) -th inputs of random access memory , the corresponding outputs of which are connected to similar inputs of the second group of inputs of a 2 × (n + 1) input inverting digital switch, which has inputs from the (k + 1) th to the n-th and (n + 1) inputs of the second group of inputs the input of the first group of inputs is set to a logic zero level, and the (n + 1) input of the second group of inputs, which is the control input, is simultaneously connected to Odom second two-input OR element, the input analog switch control signal, the output of the U Lock. prohibiting the removal of information coming from the output of the device, the outputs of the inverting digital switch are connected to the inputs of the first group of inputs of an (n + 1) -bit adder, the lowest level of transfer of which is supplied with the level of a logical unit. 2. Устройство коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования по п.1, отличающееся тем, что 2×(n+1)-входовый инвертирующий цифровой коммутатор содержит инвертор, (n+1) инвертирующих коммутационных модулей, в каждый из которых входят по два двухвходовых элемента И, двухвходовый элемент ИЛИ-НЕ, причем вход управления инвертирующего цифрового коммутатора подключен ко вторым входам первого двухвходового элемента И непосредственно, а второго двухвходового элемента И - через инвертор, первые входы обоих двухвходовых элементов И являются входами соответственно первой и второй групп входов инвертирующего цифрового коммутатора, при этом номера входов инвертирующего цифрового коммутатора соответствуют номерам инвертирующих коммутационных модулей, выходы двухвходовых элементов И являются входами двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых являются выходами инвертирующих коммутационных модулей и соответствующими выходами инвертирующего цифрового коммутатора, при этом номера выходов инвертирующего цифрового коммутатора соответствуют номерам инвертирующих коммутационных модулей.
Figure 00000001
2. The device for error correction of the analog-to-digital conversion according to claim 1, characterized in that the 2 × (n + 1) input inverting digital switch contains an inverter, (n + 1) inverting switching modules, each of which includes two two-input AND element, a two-input OR-NOT element, and the control input of the inverting digital switch is connected to the second inputs of the first two-input element And directly, and the second two-input element And through the inverter, the first inputs of both two-input AND elements are the moves of the first and second groups of inputs of the inverting digital switch, respectively, while the numbers of the inputs of the inverting digital switch correspond to the numbers of the inverting switching modules, the outputs of the two-input elements And are the inputs of the two-input elements OR, NOT the outputs of which are the outputs of the inverting switching modules and the corresponding outputs of the inverting digital switch, wherein the output numbers of the inverting digital switch correspond to the numbers of the inverting commutator tion modules.
Figure 00000001
RU2007119891/22U 2007-05-28 2007-05-28 DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION RU67361U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007119891/22U RU67361U1 (en) 2007-05-28 2007-05-28 DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007119891/22U RU67361U1 (en) 2007-05-28 2007-05-28 DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU67361U1 true RU67361U1 (en) 2007-10-10

Family

ID=38953554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007119891/22U RU67361U1 (en) 2007-05-28 2007-05-28 DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU67361U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6667706B2 (en) Analog to digital converter
CN110880934B (en) Successive approximation type analog-to-digital converter and calibration method
US9041569B2 (en) Method and apparatus for calibration of successive approximation register analog-to-digital converters
JPH09500243A (en) Algorithmic A / D converter with digitally calibrated output
JPH05500592A (en) Direct phase digitization
EP3565122A1 (en) Accuracy enhancement techniques for adcs
TW201427286A (en) Analog to digital converter and capacitors weighting evaluating method of digital to analog converter thereof
CN113659984B (en) Capacitance mismatch calibration method and system of successive approximation type analog-to-digital converter
JPWO2014207870A1 (en) Analog to digital converter
US5068662A (en) Neural network analog-to-digital converter
JPH0682573A (en) Time interval detecting circuit
CN113364462B (en) Analog storage and calculation integrated multi-bit precision implementation structure
RU167428U1 (en) SINUS-COSINUS SIGNAL CONVERTER TO POSITION CODE
JPH01131918A (en) A/d converter
RU67361U1 (en) DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION
RU2326494C1 (en) Method of correction of analogue-to-digital conversion errors and device for its implementation
US9998137B1 (en) Power-efficient successive-approximation analog-to-digital converter using LSB averaging
RU66640U1 (en) DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION
RU68820U1 (en) DEVICE CORRECTION DEVICE FOR ANALOG-DIGITAL CONVERSION
RU2334355C1 (en) Method of analog-digital conversion error correction and device for its realisation
RU2352060C1 (en) Method and device of correction of analog-digital transformation errors
RU176659U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU122535U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU182312U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
RU2646356C1 (en) Analogue-to-digital converter

Legal Events

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

Effective date: 20090529