RU74750U1 - DEVICE FOR FORMING AN ABSOLUTE SIGNAL VALUE - Google Patents
DEVICE FOR FORMING AN ABSOLUTE SIGNAL VALUE Download PDFInfo
- Publication number
- RU74750U1 RU74750U1 RU2008101196/22U RU2008101196U RU74750U1 RU 74750 U1 RU74750 U1 RU 74750U1 RU 2008101196/22 U RU2008101196/22 U RU 2008101196/22U RU 2008101196 U RU2008101196 U RU 2008101196U RU 74750 U1 RU74750 U1 RU 74750U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- comparator
- analog
- Prior art date
Links
Abstract
Устройство формирования абсолютного значения сигнала, содержащее два компаратора, инвертор, два аналоговых ключа; вход устройства подключен одновременно к первому (неинвертирующему) входу первого компаратора, второму (инвертирующему) входу второго компаратора, входу инвертора; выход инвертора подключен к сигнальному входу второго аналогового ключа; второй и первый входы соответственно первого и второго компараторов «заземлены»; выход первого компаратора одновременно подключен к входу управления первого аналогового ключа и знаковому выходу устройства; выход второго компаратора подключен к входу управления второго аналогового ключа, отличающееся тем, что в устройство введены фазовращатель и сумматор, причем вход фазовращателя подключен ко входу устройства, а выход - к сигнальному входу первого аналогового ключа; выходы первого и второго аналоговых ключей являются входами сумматора, выход которого служит выходом устройства.A device for generating the absolute value of the signal, containing two comparators, an inverter, two analog keys; the input of the device is connected simultaneously to the first (non-inverting) input of the first comparator, the second (inverting) input of the second comparator, the input of the inverter; the inverter output is connected to the signal input of the second analog switch; the second and first inputs of the first and second comparators, respectively, are “grounded”; the output of the first comparator is simultaneously connected to the control input of the first analog key and the sign output of the device; the output of the second comparator is connected to the control input of the second analog key, characterized in that a phase shifter and an adder are introduced into the device, the input of the phase shifter connected to the input of the device, and the output to the signal input of the first analog key; the outputs of the first and second analog keys are the inputs of the adder, the output of which serves as the output of the device.
Description
Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.
Полезная модель относится к области цифровой техники, в частности к устройствам преобразования однополярных аналого-цифровых преобразователей в биполярные.The utility model relates to the field of digital technology, in particular to devices for converting unipolar analog-to-digital converters into bipolar ones.
Уровень техникиState of the art
Известно устройство формирования абсолютного значения сигнала, содержащее схему управления, пять аналоговых ключей, конденсатор и повторитель напряжения на операционном усилителе ([1, с.31, рис.37] -Микросхемы АЦП и ЦАП. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.-432 с.: ил.+CD).A device is known for generating the absolute value of the signal, containing a control circuit, five analog switches, a capacitor and a voltage follower on an operational amplifier ([1, p.31, Fig. 37] - ADC and DAC microcircuits. - M.: Dodeka-XXI Publishing House ”, 2005.-432 p.: Ill. + CD).
Недостатком указанного устройства является низкое быстродействие и низкая точность формирования абсолютного значения сигнала.The disadvantage of this device is the low speed and low accuracy of the formation of the absolute value of the signal.
Наиболее близким по технической сущности, является устройство формирования абсолютного значения сигнала, содержащее инвертор, два аналоговых ключа, два компаратора, причем вход устройства подключен одновременно к первому (неинвертирующему) входу первого компаратора, второму (инвертирующему) входу второго компаратора, входу первого аналогового ключа, входу инвертора, выход которого подключен ко входу второго аналогового ключа; второй и первый входы, соответственно, первого и второго компараторов, «заземлены»; выходы первого и второго компараторов подключены к входам управления соответствующих аналоговых ключей, выходы которых являются выходом устройства. (Ратхор Т.С.Цифровые измерения. АЦП/ЦАП. - М.: Техносфера 2006.-392 с; рис.6.50, стр.266).The closest in technical essence is a device for generating the absolute value of the signal, containing an inverter, two analog keys, two comparators, the device input being connected simultaneously to the first (non-inverting) input of the first comparator, the second (inverting) input of the second comparator, the input of the first analog key, the inverter input, the output of which is connected to the input of the second analog switch; the second and first inputs, respectively, of the first and second comparators, are “grounded”; the outputs of the first and second comparators are connected to the control inputs of the corresponding analog keys, the outputs of which are the output of the device. (Rathor T.S. Digital measurements. ADC / DAC. - M.: Technosphere 2006.-392 s; Fig. 6.50, p. 266).
Недостатком указанного устройства является низкое быстродействие и The disadvantage of this device is the low speed and
низкая точность формирования абсолютного значения сигнала.low accuracy of the formation of the absolute value of the signal.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к повышению точности формирования абсолютного значения сигнала при одновременном увеличении быстродействия.The technical result that can be achieved using the proposed utility model is to increase the accuracy of the formation of the absolute value of the signal while increasing speed.
Технический результат достигается тем, что в устройство формирования абсолютного значения сигнала, содержащее два компаратора, инвертор, два аналоговых ключа, введены фазовращатель и сумматор, причем вход устройства подключен одновременно к первому (неинвертирующему) входу первого компаратора, второму (инвертирующему) входу второго компаратора, входу фазовращателя, входу инвертора, выход которого подключен ко входу второго аналогового ключа; выход фазовращателя подключен ко входу первого аналогового ключа; второй и первый входы, соответственно, первого и второго компараторов, «заземлены»; выходы первого и второго компараторов подключены к входам управления соответствующих аналоговых ключей, выходы которых являются входами сумматора, выход которого служит сигнальным выходом устройства; выход первого компаратора одновременно является знаковым выходом устройства.The technical result is achieved by the fact that a phase shifter and an adder are introduced into the device for generating the absolute value of the signal, which contains two comparators, an inverter, two analog keys, and the input of the device is connected simultaneously to the first (non-inverting) input of the first comparator, the second (inverting) input of the second comparator, the input of the phase shifter, the input of the inverter, the output of which is connected to the input of the second analog switch; the phase shifter output is connected to the input of the first analog switch; the second and first inputs, respectively, of the first and second comparators, are “grounded”; the outputs of the first and second comparators are connected to the control inputs of the corresponding analog keys, the outputs of which are the inputs of the adder, the output of which serves as the signal output of the device; the output of the first comparator is simultaneously a sign output of the device.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 приведена структурная схема устройства формирования абсолютного значения сигнала.Figure 1 shows the structural diagram of a device for generating the absolute value of the signal.
На фиг.2 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.Figure 2 shows the timing diagrams explaining the principle of operation of the device.
На фиг.3 приведены временные диаграммы, поясняющие недостатки прототипа.Figure 3 shows the timing diagrams explaining the disadvantages of the prototype.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Устройство формирования абсолютного значения сигнала содержит два компаратора 1 и 2, фазовращатель 3, инвертор 4, два аналоговых ключа 5 и 6, сумматор 7, причем вход устройства подключен одновременно к первому (неинвертирующему) входу компаратора 1, второму (инвертирующему) входу компаратора 2, входу фазовращателя 3, инвертора 4; выход фазовращателя 3 подключен к сигнальному входу первого аналогового ключа 5; выход инвертора 4 подключен к сигнальному входу второго аналогового ключа 6; второй и первый входы, соответственно, компараторов 1 и 2, «заземлены»; выходы компараторов 1 и 2 подключены к входам управления, соответственно, аналоговых ключей 5 и 6, выходы которых являются входами сумматора 7, выход которого служит сигнальным выходом устройства; выход компаратора 1 одновременно является знаковым выходом устройства.The device for generating the absolute value of the signal contains two comparators 1 and 2, a phase shifter 3, an inverter 4, two analog switches 5 and 6, an adder 7, and the input of the device is connected simultaneously to the first (non-inverting) input of the comparator 1, the second (inverting) input of the comparator 2, the input of the phase shifter 3, inverter 4; the output of the phase shifter 3 is connected to the signal input of the first analog switch 5; the output of the inverter 4 is connected to the signal input of the second analog switch 6; the second and first inputs, respectively, of the comparators 1 and 2, are “grounded”; the outputs of the comparators 1 and 2 are connected to the control inputs, respectively, of the analog keys 5 and 6, the outputs of which are the inputs of the adder 7, the output of which serves as the signal output of the device; the output of the comparator 1 is simultaneously a sign output of the device.
Структурная схема устройства формирования абсолютного значения сигнала приведена на фиг.1.The block diagram of the device for generating the absolute value of the signal is shown in figure 1.
Работа устройства поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг.2.The operation of the device is illustrated by the timing diagrams shown in figure 2.
Устройство формирования абсолютного значения сигнала призвано определить знак (полярность) уровня напряжения входного сигнала и ретранслировать сигнал далее с заданным коэффициентом передачи, в случае его положительной полярности, а в случае отрицательной полярности, дополнительно подвергнуть транслируемый сигнал инверсии.The device for generating the absolute value of the signal is designed to determine the sign (polarity) of the voltage level of the input signal and relay the signal further with a given transmission coefficient, in case of its positive polarity, and in the case of negative polarity, additionally expose the translated signal to the inversion.
В основе принципа функционирования предлагаемого устройства лежит тот факт, что прохождение сигнала по i-му участку электрической цепи сопровождается его задержкой на некоторое время Δti.The principle of the functioning of the proposed device is based on the fact that the passage of a signal along the i-th part of the electric circuit is accompanied by its delay for a while Δt i .
Устройство формирования абсолютного значения сигнала работает следующим образом.A device for generating the absolute value of the signal operates as follows.
В случае поступления на вход устройства сигнала положительной полярности:In the case of a positive polarity signal entering the device input:
- компаратор 1 формирует сигнал с уровнем логической единицы, фиг.2.б;- comparator 1 generates a signal with a level of logical units, Fig.2.b;
- компаратор 2 формирует сигнал с уровнем логического нуля, фиг.2.в;- comparator 2 generates a signal with a logic level of zero, Fig.2.v;
- на знаковый выход устройства поступает сигнал с уровнем логической единицы;- a signal with a logical unit level is sent to the sign output of the device;
- аналоговый ключ 5 переводится в открытое состояние;- analog key 5 is put into the open state;
- аналоговый ключ 6 переводится в закрытое состояние;- analog key 6 is put into a closed state;
- входной сигнал, сдвинутый на время Δt (фиг.2.д), посредством фазовращателя 3, транслируется, через открытый аналоговый ключ 5, на первый вход сумматора 7;- the input signal shifted by the time Δt (Fig.2.d), through the phase shifter 3, is transmitted, through the open analog switch 5, to the first input of the adder 7;
- сумматор 7 нормирует коэффициент передачи устройства и транслирует сигнал на выход, фиг.2.е.- the adder 7 normalizes the transfer coefficient of the device and translates the signal to the output, Fig.2.e.
В случае поступления на вход устройства сигнала отрицательной полярности:In the case of a negative polarity signal entering the device input:
- компаратор 1 формирует сигнал с уровнем логического нуля, фиг.2.б;- comparator 1 generates a signal with a logic level of zero, Fig.2.b;
- компаратор 2 формирует сигнал с уровнем логической единицы, фиг.2.в;- the comparator 2 generates a signal with a level of logical units, Fig.2.v;
- на знаковый выход устройства поступает сигнал с уровнем логического нуля;- a signal with a logic zero level is sent to the sign output of the device;
- аналоговый ключ 5 переводится в закрытое состояние;- analog key 5 is put into a closed state;
- аналоговый ключ 6 переводится в открытое состояние;- analog key 6 is put into the open state;
- входной сигнал, инвертированный и сдвинутый на время Δt (фиг.2.г), посредством инвертора 4, транслируется, через открытый аналоговый ключ 6, на второй вход сумматора 7;- the input signal, inverted and shifted by the time Δt (Fig.2.g), through the inverter 4, is transmitted, through the open analog switch 6, to the second input of the adder 7;
- сумматор 7 нормирует коэффициент передачи устройства и транслирует сигнал на выход, фиг.2.е.- the adder 7 normalizes the transfer coefficient of the device and translates the signal to the output, Fig.2.e.
В предлагаемом устройстве, имеет место параллельная обработка сигнала, выполняемая в соответствии с условием:In the proposed device, there is a parallel signal processing performed in accordance with the condition:
где Δtинв - время прохождения сигнала через инвертор (инвертор 4);where Δt inv is the signal transit time through the inverter (inverter 4);
Δtкомп.1, 2 - время срабатывания первого компаратора (компаратор 1), второго компаратора (компаратор 2);Δt comp.1, 2 - response time of the first comparator (comparator 1), the second comparator (comparator 2);
Δtак1, 2 - время срабатывания первого аналогового ключа (аналоговый ключ 5), второго аналогового ключа (аналоговый ключ 6);Δt CA1, 2 - operating the first analog switch (analog switch 5), a second analog switch (analog switch 6);
Δtфв - время прохождения сигнала через фазовращатель (фазовращатель 3).Δt fv is the signal transit time through the phase shifter (phase shifter 3).
Предлагаемое устройство характеризуется тем, что:The proposed device is characterized in that:
1) в силу некритичности времени задержки, вносимом инвертором 4, в цепях операционных усилителей, на базе которых выполняется как инвертор 4 так и фазовращатель 3, возможно использование цепей коррекции, что в свою очередь, обеспечивает более качественное воспроизведение формы входного сигнала (с меньшей степенью искажения) на более высоких частотах нежели в прототипе.1) due to the non-criticality of the delay time introduced by the inverter 4, in the circuits of operational amplifiers, on the basis of which both the inverter 4 and the phase shifter 3 are run, it is possible to use correction circuits, which in turn provides better reproduction of the input signal shape (with a lesser degree distortion) at higher frequencies than in the prototype.
2) возможность приведения времени прохождения сигнала через фазовращатель 3 и инвертор 4 (прежде всего за счет изменения параметров цепи коррекции) к суммарному времени переключения компаратора 1 (2) и аналогового ключа 5 (6), обеспечивает безъискаженное формирование формы абсолютного значения сигнала.2) the ability to reduce the time it takes for the signal to pass through the phase shifter 3 and inverter 4 (primarily by changing the parameters of the correction circuit) to the total switching time of the comparator 1 (2) and analog switch 5 (6), provides a distortion-free formation of the shape of the absolute value of the signal.
То есть, в предлагаемом устройстве имеет место повышение точности формирования абсолютного значения сигнала при одновременном увеличении быстродействия.That is, in the proposed device, there is an increase in the accuracy of formation of the absolute value of the signal while increasing speed.
Данное утверждение в полной мере подтверждается временными диаграммами поясняющими принцип работы прототипа, фиг.3.This statement is fully confirmed by time charts explaining the principle of operation of the prototype, figure 3.
Алгоритм функционирования прототипа, предполагает, что входной сигнал, в случае его положительной полярности, коммутируется на выход устройства без какой бы-то ни было предварительной обработки. А в случае отрицательной полярности, предварительно подвергается инвертированию.The prototype functioning algorithm assumes that the input signal, in the case of its positive polarity, is switched to the output of the device without any preliminary processing. And in the case of negative polarity, it is previously inverted.
Учитывая конечное время срабатывания компараторов, ключей (фиг.3.б,в), фазовый сдвиг сигнала на выходе инвертора (фиг.3.г), а так же возможное несовпадение коэффициентов передачи устройства при трансляции инвертированного и неинвертированного сигналов, правомерно утверждать о низком быстродействии и низкой точности формирования Given the final response time of the comparators, keys (Fig.3.b, c), the phase shift of the signal at the output of the inverter (Fig.3.g), as well as the possible mismatch of the transmission coefficients of the device during the translation of inverted and non-inverted signals, it is legitimate to say low speed and low accuracy of formation
абсолютного значения сигнала (фиг.3.д) прототипом.the absolute value of the signal (Fig.3d) prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101196/22U RU74750U1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | DEVICE FOR FORMING AN ABSOLUTE SIGNAL VALUE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101196/22U RU74750U1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | DEVICE FOR FORMING AN ABSOLUTE SIGNAL VALUE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU74750U1 true RU74750U1 (en) | 2008-07-10 |
Family
ID=48232534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008101196/22U RU74750U1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | DEVICE FOR FORMING AN ABSOLUTE SIGNAL VALUE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU74750U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU188795U1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-04-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" | SERIAL BINARY VOLTAGE CONVERTER IN BINARY CODE WITH STEELED TIMBER VOLTAGE |
RU196624U1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-03-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" | SERIAL CONVERTER OF DOUBLE-POLAR VOLTAGE TO BINARY CODE OF NEXT TYPE |
-
2008
- 2008-01-09 RU RU2008101196/22U patent/RU74750U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU188795U1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-04-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" | SERIAL BINARY VOLTAGE CONVERTER IN BINARY CODE WITH STEELED TIMBER VOLTAGE |
RU196624U1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-03-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" | SERIAL CONVERTER OF DOUBLE-POLAR VOLTAGE TO BINARY CODE OF NEXT TYPE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130187805A1 (en) | Pipelined analog-to-digital converter having reduced power consumption | |
US8217824B2 (en) | Analog-to-digital converter timing circuits | |
US20120105264A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
JP2013191956A (en) | Analog-digital converter (adc), circuit for correcting the same, and method of correcting the same | |
CN101924540B (en) | Differential time domain comparator circuit | |
US10116318B1 (en) | Method and system for asynchronous clock generation for successive approximation analog-to-digital converter (SAR ADC) | |
Sayal et al. | 14.4 all-digital time-domain CNN engine using bidirectional memory delay lines for energy-efficient edge computing | |
KR20100130205A (en) | High-speed time-to-digital converter | |
JP2003283337A (en) | D/a converter and delta-sigma d/a converter | |
JP2012244199A (en) | Operational-amplifier-less/capacitor-less ad converter and td converter | |
US6313780B1 (en) | Analogue to digital converter | |
RU2356163C1 (en) | Method for generation of signal absolute value and device for its realisation | |
CN101521741A (en) | Digital correlation dual-sampling circuit of CCD picture sensor | |
RU74750U1 (en) | DEVICE FOR FORMING AN ABSOLUTE SIGNAL VALUE | |
WO2015043020A1 (en) | High-precision voltage detection circuit and method | |
US8674869B2 (en) | A/D conversion circuit | |
JPH04371025A (en) | A/d converting circuit | |
US8471755B1 (en) | Dynamic biasing in switched capacitor stages using frame capacitors | |
RU167428U1 (en) | SINUS-COSINUS SIGNAL CONVERTER TO POSITION CODE | |
JP5109692B2 (en) | Parallel analog / digital conversion circuit, sampling circuit, and comparison amplifier circuit | |
WO2007094074A1 (en) | Signal processing method, signal processing apparatus and analog/digital converting apparatus | |
JP2010261909A (en) | Power detection device | |
Dudkin et al. | A tactless analog-to-digital converter with bit-by-bit equilibration | |
RU2441317C1 (en) | Analog-to-digital converter | |
JP2751177B2 (en) | Digital-to-analog converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100110 |