SU1300635A1 - Analog-to-digital converter - Google Patents

Analog-to-digital converter Download PDF

Info

Publication number
SU1300635A1
SU1300635A1 SU843761846A SU3761846A SU1300635A1 SU 1300635 A1 SU1300635 A1 SU 1300635A1 SU 843761846 A SU843761846 A SU 843761846A SU 3761846 A SU3761846 A SU 3761846A SU 1300635 A1 SU1300635 A1 SU 1300635A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
small
input
parallel analog
size
digital converter
Prior art date
Application number
SU843761846A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Левочкин
Людмила Николаевна Матвеева
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5783
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 Предприятие П/Я М-5783 filed Critical Предприятие П/Я М-5783
Priority to SU843761846A priority Critical patent/SU1300635A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1300635A1 publication Critical patent/SU1300635A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано , в частности, в цифровых осциллографах. Изобретение позвол ет повысить помехоустойчивость. Это достигаетс  тем, что за счет введени  компаратора 1 и сумматора 12 реализован сложный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), в котором составл ющие его малоразр дные параллельные АЦП 6, 9 имеют интервал квантовани , в 2 раза больший, чем в известных АЦП. 2 ил. i (Л САЭ О СО сл II фуг.;The invention relates to computing and can be used, in particular, in digital oscilloscopes. The invention allows to improve the noise immunity. This is achieved by introducing a comparator 1 and adder 12 to implement a complex analog-to-digital converter (ADC), in which the components of its small-sized parallel ADC 6, 9 have a quantization interval 2 times larger than in known ADCs. 2 Il. i (L SAE O SO CL II fug .;

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано , в частности, в цифровых осциллографах .The invention relates to computing and can be used, in particular, in digital oscilloscopes.

Целью изобретени   вл етс  повы- шение помехоустойчивости.The aim of the invention is to improve noise immunity.

На фиг.1 приведена функциональна  схема устройства дл  4-х разр дов выходного кода; на фиг.2 - распределение уровней квантовани  между мало- разр дными параллельными аналого- цифровыми преобразовател ми (МШ).Figure 1 shows the functional diagram of the device for 4 bits of the output code; Fig. 2 illustrates the distribution of quantization levels between low-level parallel analog-to-digital converters (MS).

Устройство содержит шину I входного сигнала, шину 2 эталонного напр жени  , общую шину 3, второй токо- ограничивающий элемент 4, выполненный на резисторе, вторые входы 5 А1Д11 малоразр дный параллельный А1Щ 6, первые входы 7 АЦП, второй токоогра- ничивающий элемент 8, выполненный на резисторе, малоразр дный параллельный А1Щ 9, первый токоограничи- вающий элемент 10, вьтолненный на резисторе, компаратор II, сумматор 12, каждый малоразр дньй параллельный А1Щ 6, содержащий делитель 13 напр жени , вьтолненный на резисторах , и блок 14 компараторов кодирующей логики.The device contains an input signal bus I, a reference voltage bus 2, a common bus 3, a second current-limiting element 4 made on a resistor, second inputs 5 A1D11 small-sized parallel A1Sch 6, first inputs 7 ADC, second current-limiting element 8, made on a resistor, a small-sized parallel A1SCH 9, the first current-limiting element 10, executed on the resistor, comparator II, adder 12, each low-voltage parallel A1SCH 6, containing a voltage divider 13, implemented on the resistors, and a block 14 of comparators encoding th logic.

Рассмотрим работу устройства 4-х разр дного А1Щ, составленного из двух 3-х разр дных АЦП.Consider the operation of a 4-bit A1SC device composed of two 3-bit ADCs.

Пусть необходимо производить кван товакие входного сигнала с интервало квантовани  & . Полный набор уровней квантовани , обеспечивающий преобразование входного напр жени  в 4-х разр дный код с интервалами квантовани  Л , показан на шкале 1 фиг.2. Распределение этих уровней между делител ми малоразр дных А1Щ 6 и 9 показано соответственно на шкалах 2 и 4.Let it be necessary to produce a quantum input signal with a quantization interval & . A complete set of quantization levels, which transforms the input voltage into a 4-bit code with quantization intervals L, is shown on a scale of 1 of Fig. 2. The distribution of these levels between the dividers of small-sized A1Sh 6 and 9 is shown on the scales 2 and 4, respectively.

На фиг.2 видно, что при распреде- ленки уровней квантовани  по вилс  уровень, величина которого равна & (гакала 3), он образован первым резистором 10. Дл  компарировани  этого уровн  и необходим компаратор П. In Figure 2, it can be seen that when the quantization levels are distributed over wils, the level is equal to & (gakala 3), it is formed by the first resistor 10. To compare this level, a comparator P. is necessary.

В рассматриваемом примере уровн  квантовани  А1Щ 9 смещены относительно уровней квантовани  АЦП 6.In this example, the quantization level A1SCH 9 is shifted relative to the quantization levels of the ADC 6.

В малоразр дном А1Щ 6 осуществл етс  квантование входного сигнала уровн ми 2й, 4л, 6 ь,. .., 14л.In a small-sized A1Sh 6, the input signal is quantized by levels of 2, 4, 6, 6 ,. .., 14l.

В малоразр дном А1Щ 9 - уровн ми 3л, 5л, 7л, ...,15Х Таким образом, все уровни квантовани , обеспечиваю5In the low-order A1SCH 9 - by the levels of 3l, 5l, 7l, ..., 15X. Thus, all levels of quantization provide 5

O O

-5 O -5 O

0 0

5 050

щие преобразование входного в 4-х разр дный -код с интервалом квантовани  &,, распределены между 6 и А1Щ 9 (с компаратором I 1) через один, так что интервалы квантовани  внутри малоразр дных А1Щ 6 и 9 вдвое выше результирующего интервала квантовани .Converting the input to a 4-bit code with a quantization interval &, is distributed between 6 and A1SCH 9 (with a comparator I 1) through one, so that the quantization intervals inside the small-bit A1SCH 6 and 9 are twice as long as the resulting quantization interval.

Выбор величин сопротивлений резисторов осуществл етс  следующим образом .The choice of resistor values is as follows.

Первые резисторы 10 обеспечивают смещение шкал малоразр дных АЦП. Так как в устройстве величина смещени  {как было показано) равна а,, а интервал квантовани  внутри малоразр дных АЦП равен 2 Л, то сопротивление первого резистора 10 равно 1/2 R-половине сопротивлени  одного резистора R из делител  напр жени  13 малоразр дного АЦП (всего в делителе 2 таких резисторов, К - число разр дов малоразр дного АЦП).The first resistors 10 provide the offset of the scales of small-size ADCs. Since, in the device, the offset value (as shown) is a, a, and the quantization interval inside small-size ADCs is 2 L, the resistance of the first resistor 10 is 1/2 the R-half of the resistance of one resistor R from the voltage divider 13 of the small-size ADC (in total, there are 2 such resistors in the divider, K is the number of bits of the low-level ADC).

Дл  обеспечени  равенства квантов преобразовани  внутри всех составл ющих малоразр дных АЦП суммарные сопротивлени  всех параллельных резистор- ных цепей (кажда  така  цепь содержит делитель малоразр дного А1Щ и первые и вторые резисторы), включенные между шиной эталонного напр жени  и общей шиной, должны быть одинаковыми.To ensure equality of conversion quanta within all components of small-size ADCs, the total resistances of all parallel resistor circuits (each such circuit contains a small-scale divider A1SC and the first and second resistors) connected between the reference voltage bus and the common bus should be the same.

Делители всех малоразр дных А1Щ одинаковы, поэтому суммарные сопротивлени  первого и второго резисторов во всех цеп х также должны быть одинаковы.The dividers of all small-sized А1Щ are the same; therefore, the total resistances of the first and second resistors in all circuits must also be the same.

Поскольку максимальна  величина первого резистора (как показано) неSince the maximum value of the first resistor (as shown) is not

превышает -г- R, то сумма сопротивлени  первого и второго резисторов может быть вз та равной Р. Тогда в рассматриваемом устройстве величины вторых резисторов состав т ,exceeds -r- R, then the sum of the resistance of the first and second resistors can be taken equal to R. Then in the device under consideration the magnitudes of the second resistors are t,

R. R.

I . .I. .

- Величина U напр жени  на шине 2 эталонного напр жени  выбираетс  равной (2 +1)-й. :П, где К - число разр дов малоразр дного АЦП; п - количество малоразр дных АЦП; &- ре- зультирумпщй интервал квантовани .- The voltage U on the bus 2 of the reference voltage is chosen equal to (2 +1) -th. : P, where K is the number of bits of a small-size ADC; n is the number of small-sized ADCs; & - result interval of quantization.

Это напр жение распредел етс  следующим образом: часть напр жени  п приходитс  наThis voltage is distributed as follows: part of the voltage p is applied to

и. - и.. and. - and ..

згт 5-7HRT 5-7

делитель малоразр дного А1Щ, втора  часть напр жени  U,равным л-п.the divider of small-scale A1SCh, the second part of the voltage U, is equal to lp.

313313

приходитс  на дополнительные резисторы .comes in additional resistors.

Дл  обеспечени  согласовани  шкал резисторы 4,8 и 10 выбираютс  такого же класса точности, как и резисторы Р делителей малоразр дных АЦП.To ensure that the scales are matched, resistors 4.8 and 10 are chosen in the same accuracy class as the resistors P of the low-level ADC divider.

Выходной код любого параллельного А1Щ есть представленное двоичным кодом число уровней квантовани , превышенным входным сигналом. В уст- ройстве уровни квантовани  распреде-т лены между А1Щ 6 и 9 не подр д, а через один, учесть все уровни квантовани , превышенные входным сигналом во всех малоразр дных АЦП и ком- паратором позвол ет сумматор. Поэтому выходы всех малоразр дных АЦП и дополнительных компараторов соединены с соответствующими входами сумматора . Например, при использовании сумматора 1ЗЗИМЗ выходы АЦП 6 подключаютс  к первым входам трех младших разр дов сумматора (фиг.1), выходы Aljjl 9 - к вторым входам тех жеThe output code of any parallel A1SC is the number of quantization levels represented by the binary code exceeded by the input signal. In the device, the quantization levels distributed between A1SCh 6 and 9 are not incremental, but after one, all the quantization levels exceeded by the input signal in all small-size ADCs and the comparator allow for the adder. Therefore, the outputs of all small-size ADCs and additional comparators are connected to the corresponding inputs of the adder. For example, when using the 1ZZMZ 1 adder, the outputs of the A / D converter 6 are connected to the first inputs of the three low-order bits of the adder (Fig. 1), the outputs of Aljjl 9 to the second inputs of the same

разр дов, выход компаратора 11 соеди-25 ни  ложного срабатывани  компарато нен с входом переноса.bits, the output of comparator 11 connects-25 or false triggering is comparated with the carry input.

Кодирование входного сигнала осуществл етс  одновременно всеми малоразр дными АЩ.The coding of the input signal is carried out simultaneously by all small-bit ACs.

Например, при кодировании входного сигнала Ug величиной 7л в АЦП 6 будут превышены 3 уровн  квантовани  (фиг.2), и код на выходе АЦП 6 соответствует числу 3.For example, when encoding an input signal Ug with a magnitude of 7 l in ADC 6, 3 quantization levels will be exceeded (FIG. 2), and the code at the output of ADC 6 corresponds to the number 3.

В АЦП 9 также превьввены три уровн  и код на выходе АЦП 9 соответствует числу 3; на выходе компарато- . ра 11 - единичный сигнал. На выходе сумматора (выход устройства код соответствует числу .In ADC 9, three levels are also exceeded and the code at the output of ADC 9 corresponds to the number 3; output comparato. ra 11 is a single signal. At the output of the adder (device output code corresponds to a number.

Таким образом, в устройстве в отличии от известных уровни квантовани , отсто щие друг от Друга на величину л , формируютс  не в одном и том же, а в разных малоразр дных А1Щ; внутри же одного малоразр дного АЦП соседние уровни квантовани  различаютс  на величину 2а . Помеха величиной л, возникающа  от срабатыров данного малоразр дного АЦП, дл  этого потребуетс  уже помеха с ампли тудой 2 U, , т.е. в 2 раза помехоустойчивость предлагаемого устройства 30 превьшает помехоустойчивость известных устройств.Thus, in the device, in contrast to the known quantization levels, separated from each other by the value of l, are formed not in the same, but in different small-size A1SCh; inside one small-size ADC, the adjacent quantization levels differ by 2a. The disturbance of magnitude l, arising from the slab of this small-size ADC, will require the interference with an amplitude of 2 U, i.e. 2 times the noise immunity of the proposed device 30 exceeds the noise immunity of the known devices.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 35 Аналого-цифровой преобразователь, содержащий два малоразр дных параллельных аналого-цифровых преобразовател , первый вход первого малоразр дного параллельного аналого-цифро40 вого преобразовател  соединен с обще шиной непосредственно, а первый вход второго малоразр дного параллельного аналого-цифрового преобразовател  - через соответствующий первьш токо45 ограничивающий элемент, вьтолненный на резисторе, вторые входы малоразр дных параллельных аналого-цифровых преобразователей через соответствующие вторые токоограничивающие элемен35 Analog-to-digital converter containing two small-sized parallel analog-to-digital converters, the first input of the first small-sized parallel analog-to-digital converter is connected to the common bus directly, and the first input of the second small-sized parallel analog-to-digital converter through the corresponding first 45 limiting element, executed on the resistor, the second inputs of small-size parallel analog-to-digital converters through the corresponding second current-limiting no element вани  компаратора внутри малоразр д- 50 ты, выполненные на резисторах, подного А1Щ в известном устройстве вызовет ложное срабатьгоание соседних компараторов. Эта же помеха в предлагаемом устройстве не вызовет ложное срабатьшание. IA comparator inside of a small array of 50 you, made on resistors, under the A1C in the known device will cause a false triggering of the neighboring comparators. The same interference in the proposed device will not cause a false response. I Помеха с амплитудой & вызывает ложное срабатывание только у компа раторов с опорными напр жени ми.Interference with amplitude & causes a false positive only for comparators with reference voltages. ключены к шине эталонного напр жени  третьи входы малоразр дных параллель ных аналого-цифровых преобразователей объединены и  вл ютс  шиной входThe third inputs of small-size parallel analog-digital converters are connected to the reference voltage bus; they are combined and are the input bus. 55 ного сигнала, отличающийс тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , введены сумматор и компаратор, первый вход которого  вл етс  шиной входного сигнала, вто55 signal, characterized in that, in order to improve noise immunity, an adder and a comparator are introduced, the first input of which is the input signal bus, различающимис  на величину а , а в данном устройстве опорные напр жени , различающиес  на этот квант преобразовани , формируютс  не в одном А1Щ, а в делител х разных малоразр дных АЦП. Поэтому помеха, возникающа  при срабатывании компаратора, будет внешней по отношению к остальным ма- лора р дным АЦП, где формируютс  опорные напр жени , отличающийс  от опорного напр жени  сработавшего компаратора над .differing by the value of a, and in this device the reference voltages differing by this conversion quantum are formed not in one A1, but in the dividers of various small-size ADCs. Therefore, the interference that occurs when the comparator is triggered will be external to the rest of the small ADC, where the reference voltages are formed, which differ from the reference voltage of the activated comparator. Правильна  разводка цепей питани , фильтры в цеп х, питаюошх и эталонных напр жений, поступающих на микросхему каждого малоразр дного АЦП, позвол ют ограничить действие помехи одного малоразр дного АЦП, где сработал компаратор, на другие АЦП.Correct wiring of power circuits, filters in circuits, power and reference voltages applied to the microcircuit of each low-level ADC, allows you to limit the effect of interference from one low-level ADC, where the comparator operated, to other ADCs. В делител х каждого малоразр дного АЦП уровни квантовани  разнесены на величину 2 л и помехи с амплитудой л. не. достаточно дл  возникновени  ложного срабатывани  компарато In the dividers of each small-size ADC, the quantization levels are separated by a value of 2 liters and noise with an amplitude of l. not. enough to cause false positives ров данного малоразр дного АЦП, дл  этого потребуетс  уже помеха с амплитудой 2 U, , т.е. в 2 раза помехоустойчивость предлагаемого устройства превьшает помехоустойчивость известных устройств.The ditch of this small-size ADC will require an interference with an amplitude of 2 U, i.e. 2 times the noise immunity of the proposed device exceeds the noise immunity of the known devices. Формула изобретени Invention Formula Аналого-цифровой преобразователь, содержащий два малоразр дных параллельных аналого-цифровых преобразовател , первый вход первого малоразр дного параллельного аналого-цифрового преобразовател  соединен с общей шиной непосредственно, а первый вход второго малоразр дного параллельного аналого-цифрового преобразовател  - через соответствующий первьш токоограничивающий элемент, вьтолненный на резисторе, вторые входы малоразр дных параллельных аналого-цифровых преобразователей через соответствующие вторые токоограничивающие элеменключены к шине эталонного напр жени , третьи входы малоразр дных параллельных аналого-цифровых преобразователей объединены и  вл ютс  шиной входного сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , введены сумматор и компаратор, первый вход которого  вл етс  шиной входного сигнала, второй вход объединен с первым входом второго малоразр дного параллельного аналого-цифрового преобразовател , выходы малоразр дных параллельньп аналого-цифровых преобразователейAn analog-to-digital converter containing two small-sized parallel analog-to-digital converters, the first input of the first small-sized parallel analog-to-digital converter is connected to the common bus directly, and the first input of the second small-size parallel analog-to-digital converter is connected via a corresponding first current-limiting element to full on the resistor, the second inputs of small-sized parallel analog-to-digital converters through the corresponding second current-limiting devices Connected to the reference voltage bus, the third inputs of small-size parallel analog-to-digital converters are combined and are the input signal bus, characterized in that, in order to improve noise immunity, the adder and comparator are entered, the first input of which is the input signal bus, the second input combined with the first input of the second small-size parallel analog-to-digital converter, the outputs of the small-scale parallel analog-to-digital converters фиг. гFIG. g Составитель А.Титов Редактор И.Сегл ник Техред А.Кравчук Корректор С.ШекмарCompiled by A.Titov Editor I.Segl nick Tehred A.Kravchuk Proofreader S.Shekmar в. . at. . Заказ П60/56 Тираж 902ПодписноеOrder P60 / 56 Edition 902 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-Э5, Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, F-E5, 4/5 Raushsk nab. Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 соединены с соответствующими информационными входами сумматора, вход переноса которого соединен с выходом коммутатора, а выходы сумматора  вл ютс  выходными шинами.connected to the corresponding information inputs of the adder, the transfer input of which is connected to the output of the switch, and the outputs of the adder are output buses.
SU843761846A 1984-06-26 1984-06-26 Analog-to-digital converter SU1300635A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843761846A SU1300635A1 (en) 1984-06-26 1984-06-26 Analog-to-digital converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843761846A SU1300635A1 (en) 1984-06-26 1984-06-26 Analog-to-digital converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1300635A1 true SU1300635A1 (en) 1987-03-30

Family

ID=21127141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843761846A SU1300635A1 (en) 1984-06-26 1984-06-26 Analog-to-digital converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1300635A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Балакай В.Г. Интегральные схемы АЦП и 11АП. М.: Энерги , 1978, с.59, рис.7-18. Патент Англии № 2007052, кл. Н 03 К 13/17, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5162801A (en) Low noise switched capacitor digital-to-analog converter
US4388612A (en) Signal converter
EP0289081B1 (en) Digital-to-analog converter
CA2036204C (en) Analog/digital converter operating by the expanded parallel method
KR100235465B1 (en) Flash type a/d converter
SU1300635A1 (en) Analog-to-digital converter
US5084701A (en) Digital-to-analog converter using cyclical current source switching
SU1481883A1 (en) Parallel analog-to-digital converter
SU1179533A1 (en) Analog-to-digital converter
SU1661998A1 (en) Servo analog-to-digital converter
US20240113720A1 (en) Time-interleaved analog to digital converter based on flash analog to digital conversion
SU1661995A1 (en) Parallel/serial analog-to-digital converter
SU1305859A1 (en) Digital-to-analog converter
SU1381706A1 (en) Conveyer analog-to-digital converter
SU1830463A1 (en) Measuring transducer for tensor resister weight measuring devices
SU1188890A1 (en) Analog-to-digital converting device
SU1325697A1 (en) Device for analog-digital converting
RU2117389C1 (en) Analog-to-digital conversion unit
SU886236A2 (en) Self-checking analogue-digital converter
SU1246369A1 (en) Servo stochastic analog-to-digital converter
SU1312391A1 (en) Multichannel device for recording and displaying instantaneous values of signals
SU661784A1 (en) Voltage to code converter
SU657607A1 (en) Digit-wise coding analogue-digital converter
RU2020750C1 (en) Bit-by-bit comparison analog-to-digital converter
RU2062549C1 (en) Analog-to-digital converter