SU1200420A1 - Аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Abstract

1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий преобразователь напр жение-врем , выполненный на зар дном устройстве, первый вход которого  вл етс  входной шиной, а выход соединен с первым входом формировател  интервалов времени, первый вход цифрового сумматора объединен с первым входом элемента И и соединен с выходом формировател  интервалов времени, второй вход элемента И соединен с выходом генератора кодовых импульсов, а выход с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого объединен с вторыми входами цифрового сумматора и зар дного устройства и  вл етс  шиной Начало измерени , выход счетчика импульсов соединен с третьим входом цифрового сумматора, четвертый вход которого соединен с выходом генератора случайных чисел, о тличающий с  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены преобразователь кодвременный интервал и шина Формирование временного интервала, при этом первый вход преобразовател  код-временной интервал объединен с вторым входом формировател  интервалов времени и  вл етс  шиной Формирование временного интервала, второй вход преобразовател  код-временной интервал объединен с вторым входом зар дного устройства, третий вход - с выходом генератора кодовых импульсов, а четвертый вход - с выходом генератора случайных чисел, выход преобразовател  код-временной интервал соединен с третьим входом элемента И. 2. Преобразователь по п.1, о тличающийс  тем, что преобс . разователь код-временной интервал, выполнен на регистре, элементе И, (Л элементе ИЛИ, счетчике, элементе сравнени , триггере, инверсный выход, которого  вл етс  выходом преобразовател  код-временной интервал, первый вход - nepBbiM входом преобразовател  код-временнфй интервал, второй вход соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход регистра объединен с первым входом элемента ИЛИ и  вл етс  вторым входом преобразовател  код-временной интервал, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом ,элемента сравнени , первый вход которого соединен с выходом регистра, второй вход - с выходом счетчика, первый вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход объединен с первым входом элемента И и соединен с пр мым выходом триггера, второй вход элемента И  вл етс  третьим выходом преобразовател  код-временной интервал, второй вход регистра  вл етс  четвертым входом преобразовател  код-временной интервал.

Description

Изобретение относитс  к области измерений характеристик случайных процессов, в частности к аналогоцифровым преобразовател м напр жение-код . Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  аналого-цифрового преобразовател , , На фИг,1 изображена блок-схема аналого-цифрового преобразовател ; на фиг,2 - схема реализации формировател  интервалов времени; на фиг,3 - преобразователь код-временной интервал; на фиг,4 - генератор линейно измен ющегос  напр жени ; на фиг.5 и 6 - временные диаграммы, по сн ющие работу аналого-цифрового преобразовател . Аналого-цифровой преобразователь содержит преобразователь 1 напр жение-врем , зар дное устройство 2, формирователь 3 интервалов времени, счетчик 4 импульсов, элемент И 5, генератор 6 кодовых импульсов, преобразователь код-временной интервал 7, генератор 8 случайных чисел, цифровой сумматор 9, входную шину 10, шину 11 Начало измерени , шину 12 Формирование временного интервала и выход 13 преобразовател  I. Формирователь 3 интервалов времени содержит вход 14, вход 15, первый триггер 16, генератор 17 линейно измен ющегос  напр жени , компаратор элемент 19 задержки, второй триггер 20 и выход 21. Преобразователь код-временной интервал 7 содержит первый вход 25, второй вход 23, третий вход 24, четвертый вход 22, регистр 26, элемент И 27, элемент ИЛИ 28, счетчик 29, элемент 30 сравнени , триггер 31 и выход 32, Генератор 17 линейно измен ющегос напр жени  содержит первый источник 33 опорного напр жени , резистор 34 второй источник 35 опорного напр жени , входную шину 36, ключ 37, конденсатор 38, операционный усилитель 39 и выходную шину 40, Аналого-цифровой преобразователь работает следзпощим образом, I По команде Начало измерени  на зар дном устройстве 2 запоминаетс  входное напр жение,в счетчик 4 импульсов записываетс  начальной код, а в цифровой сумматор 9 и преобразователь код-временной интервал записы ваетс  случайное число с генератора 8 случайных чисел. По команде Формирование временного интервала формирователь 3 интервалов времени начинает формировать временной интервал , пропорциональный напр жению, запомненному на зар дном устройстве 2, а преобразователь код-временной интервал 7 формирует временной интервал из целого числа периодов генератора 6 кодовых импульсов, Дпительность этого временного интервала пропорциональна числу, прин тому из генератора 8 случайных чисел. По заднему фронту временного интервала, сформированного преобразователем кодвременной интервал 7, импульсы с генератора 6 кодовых импульсов через элемент И 5 начинают Поступать на вход счетчика 4 и шyльcoв. С приходом заднего фронта временного интервала , сформированного формирователем 3 интервалов времени, импульсы прекращают поступать на вход счетчика 4 икшульсов. Таким образом, в Счетчике 4 будет записано чис о, равное N4 (t,-t)fg,(1) где N - число, записанное в счетчике 4; t - интервал времени, сформированный формирователем 3 интервалов времени; t интервал времени, сформированный npieoepasosateлем код-временной интвр вал 7; f - частота генератора 6 кодовых импульсов, По заднему фронту временного интервала , сформированного форьшрователем 3 интервалов времениj число из счетчика 4 импульсов переписываетс  в цифровой су «матор 9, где к нему прибавл етс  случайное число Н g, . На выходе цифрового сумматора 9 по лучаетс число, равное N, ,-t,)f,+ Kg, (2) в учитыва ,что получим ( t,-)f,N, Vf. Временной интервал, формируе влй ормирователем. 3 интервалов времени, бычно складываетс  из временного нтервала пропорционального  апр ени , запомненному на зар дном уст3ройстве 2(t.u) и временного интервала начального смещени  (t,), т.е. t t,,j +t .

Формирователь 3 интервалов времени (фиг,2) работает следующим образом .С приходом на вход 15 команды Формирование временного интервала (и,5 на фиг.5) на триггере 20 формируетс  передний фронт временного интервала (U2,). Триггер 16 устанавливаетс  в 1 и запускает генератор Г7 линейно измен ющегос , напр жени  . При сравнении напр жени  формируемого генератором 17 линейно измен ющегос  (Uj ) с преобразуемым напр жением, поступающим на вход 14 (U|4)срабатьюает компаратор 18 и устанавливает в О триггер 20, тем самым формиру  задний фронт временного интервала (U 2( ) Выходной сигнал компаратора 18 (U,g), пройд  через элемент 19 задержки, устанавливает в О триггер 16, который устанавливает в исходное состо ние генератор 17 лийейно измен ющегос  напр жени . В исходно -состо нии на выходе генератора 17 линейно измен ющегос  напр жени  - напр жение равно напр жению начального смещени  (). Это напр жение устанавливаетс  с по.мощью источника 35 опорного напр жени  (фиг.4).

Преобразователь код-временной интервал 7, схема которого приведена на фиг.З, работает следующим образом .

00420Л

По команде Начало измерени , поступающей на вход 23, в регистр 26 записьгааетс  число, поступающее на вход 22 с генератора 8 случайных , чисел. По команде Формирование временного интервала, поступающей на вход 25, триггер 31 устанавливаетс  в 1 и на его нулевом выходе формируетс  передний фронт временного тервала fвыход 32). Импульсы- генератора 6 кодовых импульсов, поступающие на вход 24, через элемент Е 27 начинают поступать на счетчик 29. При совпадении кода в счетчике 29 с кодом в регистре 26 на выходе

ts элемента 30 сравнени  формируетс  уровень логической 1, который через элемент ИЛИ 28 устанавливает в О триггер 31. Таким образом, формируетс  задний фронт временного ин20 тервала. Команда Формирование временного интервала формируетс  по заднему фронту команды Начало измерени .

Врем  преобразовани  известного

25 преобразовател  равно

(4)

Тпр

+ t.

13 3 где Т„

врем  преобразовани ; случайный временной ин1 тервал, формируемьш генератором 13 случайных интервалов времени; t, - временной интервал, формируемый формирователем 3 интервалов времени. Врем  преобразовани  предлагаеЫого устройства равно

(5)

Фиг.

п

Р

Claims (2)

1. , 1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий преобразователь напряжение-время, выполненный на зарядном устройстве, первый вход которого является входной шиной, а выход соединен с первым входом формирователя интервалов времени, первый вход цифрового сумматора объединен с первым входом элемента И и соединен с выходом формирователя интервалов времени, второй вход элемента И соединен с выходом генератора кодовых импульсов, а выход с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого объединен с вторыми входами цифрового сумматора и зарядного устройства и является шиной Начало измерения, выход счетчика импульсов соединен с третьим входом цифрового сумматора, четвертый вход которого соединен с выходом генератора случайных чисел, о тличающий ся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены преобразователь кодвременный интервал и шина Формирование временного интервала, при этом первый вход преобразователя код-временной интервал объединен с вторым входом формирователя интервалов времени и является шиной Формирование временного интервала, второй вход преобразователя код-временной интервал объединен с вторым входом зарядного устройства, третий вход - с выходом генератора кодовых импульсов, а четвертый вход - с выходом генератора случайных чисел, выход преобразователя код-временной интервал соединен с третьим входом элемента И.
2. 2. Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что преобразователь код-временной интервал, выполнен на регистре, элементе И, элементе ИЛИ, счетчике, элементе сравнения, триггере, инверсный выход, которого является выходом преобразователя код-временной интервал, первый вход - первым входом преобразователя код-временной интервал, второй вход соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход регистра объединен с первым входом элемента ИЛИ и является вторым входом преобразователя код-временной интервал, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом ₍элемента сравнения, первый вход которого соединен с выходом регистра, второй вход - с выходом счетчика;, первый вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход объединен с первым входом элемента И и соединен с прямым выходом триггера, второй вход элемента И является третьим выходом преобразователя код-временной интервал, второй вход регистра является четвертым входом преобразователя код-временной интервал.