SU1295514A1 - Устройство аналого-цифрового преобразовани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  метрологического обеспечени  информационно-вычислительных систем и систем управлени . Изобретение Входное напр жений . позвол ет повысить функциональную надежность устройства, содержащего цифроаналоговый преобразователь Г (ЦА11), прецизионный цифроаналоговый преобразователь 11, коммутатор 12, .аналого-цифровой преобразователь 4, блок 8 пам ти, источник 5 опорного напр жени , за счет введени  cy ««ia- тора 3, счетчика 10, первого 6, второго 7, третьего 9 мультиплексоров, корректирующего цифроаналогового преобразовател  2, что позволило снизить требовани  к корректирующему ЦАП 2 в части монотонности его характеристики , а также снизить требовани  по точности к сумматору 3. 1 ил. Старший разр д 1 Выходной с (Л

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  метрологического обеспечени  прецизионных цифровых информационно-измерительных комплексов и систем уп- равлени .

Целью изобретени   вл етс  повышение функциональной надежности устройства .

На чертеже приведена функциональ- на  схема устройства аналого-цифрового преобразовани .

Устройство содержит цифроаналого- вый преобразователь 1, корректирующий цифроаналоговый преобразователь 2, сумматор 3, аналого-цифровой пре образователь 4, источник 5 опорного напр жени , первый 6 и второй 7 мультиплексоры, блок 8 пам ти, третий мультиплексор 9, счетчик 10, пре1Д13ионный цифроаналоговый преобразователь 11 и коммутатор 12, Аналого-цифровой преобразователь выполнен на компараторе 13 и блоке 14 поразр дного кодировани .

Устройство работает следующим образом .

Источник 5 опорного напр жени  вырабатывает необходимое дл  работы цифроаналогового преобразовател  1, корректирующего цифроаналогового преобразовател  2 и прецизионного цифро аналогового цифроаналогового преобразовател  11 опорное напр жение.

В режиме коррекции вырабатываютс  коды коррекции погрешности преобразовани , С выхода счетчика 10 код поступает на вход превдзионного цифроаналогового преобразовател  11, выход которого через коммутатор 12 подключен к первому входу компаратора 13, Выходы старших разр дов блока 14 поразр дного кодировани  через третий мультиплексор 9 подключены к управл ющим входам корректирующего цифроаналогового преобразовател  2, адресный вход блока 8 пам ти через второй мультиплексор 7 - к выходам счетчика 10, Выход счетчика 10 через первый мультиплексор 6 подключен к входу цифроаналогового преобразовател  1, На управл юш й вход блока 14 поразр дного кодировани  подаетс  сигнал Пуск, на его выходах старши разр дов вырабатываетс  код коррек- ции погрешности преобразовани . При подаче этого кода на вход корректирующего цифроаналогового преобразова5

55

-5 0

5 -5 0 5

142

тел  2 компенсируетс  вли ние погрешности цифроаналогового преобразовател  1, сумматора 3 и компаратора 13. На точность компенсации не вли ет точность самого корректирующего цифроаналогового преобразовател  2, Па управл ющий вход Запись-считывание блока 8 пам ти в режиме коррекции поступает сиг,нал, соответствующий записи. После окончани  выработки кода коррек1щи старшими разр дами блока 14 поразр дного кодировани  на вход Разрешение блока 8 пам ти подаетс  сигнал, соответствующий разрешению. Таким образом в  чейку блока 8 пам ти с адресом,. равным выходному коду счетчика 10, записываетс  такой код коррекции .погрешности преобразовани , что при подаче его на вход корректирующего цифроаналогового преобразовател  2 входному напр жению устройства, равному выходному напр жению прецизионного цифроаналогового преобразовател  11 при данном преобразуемом коде, соответствует этот же код. После этого код счетчика 10 увеличиваетс  на единицу младшего разр да, и аналогично вырабатываетс  код коррекции .погрешности преобразовани  дп  следующей точки характеристики .преобразовани  напр жени  в код. После того, как выбран и запомнен код коррекции дл  точки характеристики преобразовани , в которой все разр ды кода содержат единицу, увеличение кода счетчика 10 на единицу мггадшего разр да приводит к по влению нулей во всех разр дах счетчика 10 вследствие переполнени . Производитс  выработка и запоминание кода коррекции погрешности преобразовани  дп  точки характеристики преобразовани , в которой выходной код должен содержать . во всех разр дах нули, т.е. дп  входного напр жени , равного нулк). Далее выработка и запоминание кодов коррекции погрешности преобразовани  производитс  аналогичным образом.

Сразу после включени  устройства необходима непрерывна  последовательность выработки и запоминани  кодов коррекции погрешностей преобразовани  дл  всех точек характеристики преобразовани , т.е. в этом случае устройство непрерывно работает в режиме коррекции до тех пор, пока не будут выработаны и запомнены коды коррек31

погрешностей преобразовани  дл  всех точек характеристики преобразовани . Это занимает относительно много времени (дл  16-разр дного аналого-цифрового преобразовател / реализованного на интегральных микросхемах среднего быстродействи . При дальнешей работе циклы коррекции чередуютс  с циклами преобразовани . В св зи с тем, что температурные, а тем более временные изменени  вли ющих на точность преобразовани  параметров элементов устройства происход т медленно, в каждом цикле коррекции производитс  выработка и за- поминание кода коррекции только дл  одной точки характеристики преобразовани , и циклы коррекции производ тс  со значительными интервалами времени.

После выработки одного кода коррекции содержимое счетчика увеличиваетс  на единицу младшего разр да.

В течение значительного интервала времени, занимаемого очередным цик- лом преобразовани , при очень малом быстродействии прецизионного цифроаналогового преобразовател  11 к следующему циклу коррекции на выходе его успевают установитьс  напр  женин с высокой точностью. Поскольку в цикле коррекции не затрачиваетс  врем  на выработку точного значени  напр жени , так как-корректирующий цифроаналоговый преобразователь 2 имеет небольшую разр дность, то врем  выработки кода коррекции с помощью блока 14 поразр дного кодировани  очень мало. Эти два обсто тельства позвол ют получить очень малый цикл коррекции, что дает возможность примен ть предлагаемый преобразователь в быстродействующих информационно-измерительных системах реального времени и в быстродействующих сие- темах управлени .

В режиме преобразовани  аналого- цифровой преобразователь работает следующим образом.

С помощью коммутатора 12 к вто- рому входу компаратора 13 подключаетс  входное преобразуемое напр жение . Выходы блока 14 пор зр дного кодировани  через первый мультиплексор . 6 подключаютс  к управл ющем входам цифроаналогового преобразовател  1 и через второй мультиплексор 7 к адресным входам блока 8 пам ти.

j to 15 20

25 зо „

Q j

5

144

Выходы данных блока 8 пам ти через третий мультиплексор 9 подключаютс  к управл ющим входам корректирующего цифроаналогового преобразовател  2. На управл ющем входе Разрешение блока 8 - сигнал, соответствующий разрешению. Теперь после подачи на управл ющий вход Пуск блока 14 поразр дного кодировани  сигнала на выходе аналого-цифрового преобразовател  вырабатываетс  код, с высокой точностью соответствующий входному напр жению.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   I

   Устройство аналого-цифрового преобразовани , содержащее цифроаналоговый преобразователь, прецизионный цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразовател , второй вход коммутатора  вл етс  первой входной шиной, блок пам ти, источник опорного напр жени , выход которого соединен с входами опорного напр жени  цифроаналогового и прецизионного цифроаналогового преобразователей, отличающеес  тем, что, с целью повышени  функциональной надежности, в него введены сумматор, счетчик, первый, второй третий мультиплексоры, корректирующий циф- роаналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразовател , второй вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с выходом сумматора, выходы соединены с соответствующими первыми информационными входа; ги первого и второго мультиплексоровj а выходы старших разр дов соединены с соответ- СТВУЮЕ1ИМИ первыми информационными входами третьего мультиплексора и соответствуюшд1ми входами данных блока пам ти, входы адреса которого соединены с соответствующими выходами второго мультиплексора, вторые информационные входы которого объединены с соответствуюнщми информационными входами прецизионного цифро- аналогового преобразовател  и соответствующими вторыми информационными входами первого мультиплексора и соединены с cooтвeтcтвyющимIi выхода-

   5 12955146

   ми счетчика, выходы данных блока па-ционные входы корректирующего цифро- м ти соединены с соответствующимианалогового преобразовател  соедине- вторыми информационными входамины с соответствующими входами треть- третьего мультиплексора, а выход ис-его мультиплексора, управл ющие вхо- ночника опорного напр жени  соединен5 ДЬ1 коммутатора, первого, второго, с входом опорного напр жени  коррек-третьего мультиплексоров и блока тирующего цифроаналогового преобра-пам ти  вл ютс  соответстве(но вто- зовател , информационные входы цифро-рой, третьей четвертой, п той и аналогового преобразовател  соеди-шестой входными шинами, а счетный йены с соответствующими выходам tO вход счетчика  вл етс  шиной такто- первого мультиплексора, а ийформа-вых импульсов.