SU1290526A1

SU1290526A1 - Интегрирующий двухтактный аналого-цифровой преобразователь

Info

Publication number: SU1290526A1
Application number: SU833661639A
Authority: SU
Inventors: Владимир Соломонович Бренер; Игорь Владимирович Дягель; Дмитрий Васильевич Шабалов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Организационной Техники
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1983-09-01
Publication date: 1987-02-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть и споль- зовано в радиоэлектронных системах регистрации и обработки сигналов бы- стропротекающих процессов. Изобретение позвол ет повысить точность измерени . Это достигаетс путем многократного интегрировани измер емого и опорного напр жений, которые через ключи 2,3 подключаютс к интегратору 1, выход которого соединен с последовательно соединенными дополнительными интеграторами, выходы которых через компараторы 6, элементы И 9 Соединены со счетчиками 11. 1 ил. а % сл Ьэ со О сл tc Од i т IT

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в радиоэлектронных системах регистрации и обработки сигналов быстропротекающих процессов.

Цель изобретени - повышение точности измерени путем многократного интегрировани измер емого и опорного напр жени .

На чертеже приведена функциональна схема устройства.

Устройство содержит интеграторы 1, первый 2 и второй 3 ключи, через которые входы интегратора 1 подключены к шинам измер емого 4 и опорного 5 напр жени , компараторы 6,первые входы которых соединены с выхо- дами интеграторов 1, а вторые - подключены к шине 7 порогового напр жени , генератор 8 импульсов, элементы И 9. третий ключ .10, счетчики 11 импульсов, триггер 12 и вход 13 устройства.

Устройство работает следующим образом,

В момент, прихода запускающего импульса по входу 13 устройства триггер 12 устанавливаетс в единичное состо ние. Единичный сигнал на выходе триггера 12 обеспечивает замыка- кие первого 2 и третьего 10 ключей, а нулевой сигнал на инверсном выход размыкает второй 3, и запрещает прохождение импульсов через элементы И 9. К входу интегратора 1 при этом подключаетс шина 4 измер емого напр жени , а к счетному входу счетчика 11 - выход генератора импульсо 8, однако очередной цикл преобразовани начинаетс только в момент окончани запускающего импульса,который также вл етс сигналом установки в исходное состо ние всех интеграторов 1 и счетчиков 11.

Очередной цикл преобразовани начинаетс с такта интегрировани измр емого напр жени U, длительность которого определ етс числом импульсов , подсчитываемых счетчиком 11,до момента по влени единичного сигнал на его выходе, соединенном с входом сброса триггера 12, который возвращает его в исходное состо ние.

С момента возврата триггера 12 в исходное состо ние начинаетс такт интегрировани опорного напр жени . При этом на выходах всех компараторов 6 присутствуют единичные

сигналы как результат интегрировани измер емого напр жени . Элементы И 9 разрешают прохождение импульсов на счетные входы всех счетчиков 11. Нулевой сигнал на выходе триггера 12 размыкает, первый 2 и третий 10 ключи, а единичный сигнал на его инверсном выходе замыкает второй ключ 3, подключа к цепи интеграторов 1 опорное

напр жение U . Б .этом такте каждым из счетчиков 11 подсчитываетс чисЛо импульсов до момента срабатывани соответствующих компараторов 6, которые запрещают прохождение импульсов

через элемен Ъ 9. Очередной цикл преобразовани заканчиваетс , когда прекращаетс счет всеми счетчиками 11. Поэтому считывание показаний счетчиков может производитьс по

окончании счета вплоть до следующего цикла преобразовани , например, по очередному фронту следующего кающего импульса,

С началом очередного цикла преобразовани интегрирование измер емого напр жени U производитс от начального уровн напр жени на раторах с момента времени до момента времени окончани первого такта. Во втором такте интегрируетс опорное напр жение U, при этом напр жение на выходе п-го интегратора достигает значени порогового напр жени и„ в момент времени

t t.

Пт; / dt...dt u,dt 4Jrl оJ J

+ и dt и.

40

где t- посто нна времени интегратора .

Так как вл ютс результатом преобразовани , то могут быть вычислены значени многократно проинтегрированного опорного напр жени

fdt.fu.dt,

. t п paз

где и - в общем случае может быть любое известной формы,на- пр жение.

. Следовательно, могут быть определены значени интегральных информативных параметров:

dtJU,dt.

. n раз

Если пороговое напр жение выбираетс соответствующим начальным уров н м напр жени на интеграторах , а опорное напр жение обратного знака ло отношению к измер емому Sign U -Sign Ug, то при идеализации выполнени операций интегрировани и сравнени

dtIdttjU dt-lu dt О

° (п-1). раз

осуществл етс компенсаци аппаратурной составл ющей погрешности от изменени посто нных времени интегрировани . -1

При аналитическом описании исследуемого сигнала системой приближаюп-1

5 которого соединены соответственно с выходами третьего ключа и элемента И, выходы счетчика импульсов в- л ютс первыми выходами устройства, выход интегратора соединен с первым

20 входом компаратора, второй вход ко- торого вл етс шиной порогового напр жени , а выход соединен с третьим входом элемента И, о т л и ч а ющих функции f(t) 111 а. -т-г- весовые Щ и и с тем, что, с целью повыше1 О

1

ни . точности измерени путем многократного интегрировани измер емого и опорного напр жений, введены дополнительные интеграторы, компараторы, элементы И и счетчики импульсов, счетные входы которых соединены с выходами соответствующих дополнительных элементов И, выходы дополнительных счетчиков импульсов вл ютс дополнительными выходами устройства, а

коэффициенты а/, определ ютс из системы уравнений:

и...,, -ffa, 0

о , 0 так как восстанавливаетс функци

реального времени, те измерение интервалов времени , C должно обеспечиватьс с требуемой точностью в отличии от измерени посто нного напр жени . Если исследуемый сигнал по отношению к длительности интервала преобразовани описываетс монотонной непрерывной функцией, котора может быть представлена конечным р дом Тейлора, то может быть обеспечено его восстановление с нулевой методической погрешностью апрокси- мации.

Claims

Формула изобретени

45 нительного компаратора, вторые входы которых объединены и вл ютс шиной порогового напр жени , выход каждого i-ro дополнительного компаратора соединен с первым вхоИнтегрирующий двухтактный аналого-цифровой преобразователь, содержащий интегратор, первый и второй вхо-50дом i-ro дополнительного элемен- ды которого соединены соответственно та И, вторые входы которых объеди- с выходами первого и второго ключей, нены и подключены к инверсному вы- входы которых вл ютс соответствен- ходу триггера, а третьи входы объе- но шинами входного и опорного напр - динены и подключены к выходу гене- жений, управл ющий вход первого клю-55 ратора импульсов.

ВНИИПИ Заказ 7916/57

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

905264

ча объединен с управл ющим входом третьего ключа и соединен с пр мым выходом триггера, инверсный выход которого соединен с управл ющим входом

5 второго ключа и первым входом элемента И, информационный вход третьего ключа и второй вход элемента И объединены и соединены с выходом генератора импульсов, вход установки

to триггера объединен с входом установки счетчика импульсов и вл етс шиной Пуск, а вход сброса триггера соединен с выходом переполнени счетчика .импульсов, счетные входы

5 которого соединены соответственно с выходами третьего ключа и элемента И, выходы счетчика импульсов в- л ютс первыми выходами устройства, выход интегратора соединен с первым

20 входом компаратора, второй вход ко- торого вл етс шиной порогового напр жени , а выход соединен с третьим входом элемента И, о т л и ч а юЩ и и с тем, что, с целью повыше

ни . точности измерени путем многократного интегрировани измер емого и опорного напр жений, введены дополнительные интеграторы, компараторы, элементы И и счетчики импульсов, счетные входы которых соединены с выходами соответствующих дополнительных элементов И, выходы дополнительных счетчиков импульсов вл ютс дополнительными выходами устройства, а

входы установки счетчика импульсов и дополнительных счетчиков импульсов объединены с входами установки интегратора и дополнительных интеграторов , выход интегратора соединен с входом первого дополнительного интегратора, выход i-ro дополнительного интегратора соединен с входом (i+1)-ro дополнительного интегратора и первым входом i-ro дополнительного компаратора, вторые входы которых объединены и вл ютс шиной порогового напр жени , выход каждого i-ro дополнительного компаратора соединен с первым входом i-ro дополнительного элемен- та И, вторые входы которых объеди- нены и подключены к инверсному вы- ходу триггера, а третьи входы объе- динены и подключены к выходу гене- ратора импульсов.

Тираж ,92 2

Подписное