SU1367156A1 - Parallel-series a-d converter - Google Patents
Parallel-series a-d converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1367156A1 SU1367156A1 SU864048361A SU4048361A SU1367156A1 SU 1367156 A1 SU1367156 A1 SU 1367156A1 SU 864048361 A SU864048361 A SU 864048361A SU 4048361 A SU4048361 A SU 4048361A SU 1367156 A1 SU1367156 A1 SU 1367156A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- analog
- control unit
- digital
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс .к информационно-измерительной технике и может использоватьс в радиолокации, экспериментальной физике, автоматике и телемеханике. В устройство, содержащее первый и второй аналого-цифровые преобразователи 1 и 2, цифроана- логовый преобразователь 3 и блок 4 вычитани , с целью устранени грубых погрешностей измерений в област х стыковки точной и грубой шкал двух- шкапьного аналого-цифрового преобразовател при одновременном снижении требований к точности первого аналого-цифрового преобразовател , введены первый и второй двоичные счетчики с S (ЛThe invention relates to information-measuring technology and can be used in radar, experimental physics, automation and telemechanics. Into a device containing first and second analog-to-digital converters 1 and 2, digital-to-analog converter 3 and subtraction unit 4, in order to eliminate gross measurement errors in the docking areas of the exact and coarse scales of the two-rack analog-to-digital converter while reducing the requirements to the accuracy of the first analog-digital converter, the first and second binary counters with S (L
Description
0-0-
7 ./ 7 ./
.н-и.n-and
00 0500 05
||
елate
13671367
5 и 8 импульсов, элемент ИЛИ 6, элемент 2ИЛИ-И-НЕ 7 и блок 9 управлени . Введение в параллельно-последовательный аналого-цифровой преобразователь перечисленных выше узлов с соответствующими св з ми обеспечивает такое функционирование устройства, при ко 5 and 8 pulses, the element OR 6, the element 2 OR-AND-HE 7 and the control block 9. An introduction to the parallel-to-serial analog-to-digital converter of the above-listed nodes with appropriate connections ensures the functioning of the device, with
тором сигнал с вычитающего устройства не выходит за пределы рабочего . диапазона второго аналого-цифрового преобразовател , что позвол ет полностью исключить грубые ошибки измерений на участках стыковки грубой и точной шкал. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.By the torus, the signal from the subtractor does not exceed the limits of the worker. range of the second analog-to-digital converter, which allows you to completely eliminate gross measurement errors in the docking areas of coarse and accurate scales. 1 hp f-ly, 4 ill.
1one
Изобретение относитс к контроль-, но-измерительной технике и может ис-, пользоватьс в радиолокации, тгелеви- дении, экспериментальной физике, автоматике и телемеханике.The invention relates to a control and measurement technique and can be used in radar, televisation, experimental physics, automation and telemechanics.
Цель изобретени - устранение грубых погрешностей измерений в област х стыковки точной и грубой шкап двухшкального аналого-цифрового преобразовател при одновременном снижении требований к точности первого аналого-цифрового преобразовател .The purpose of the invention is to eliminate gross measurement errors in the docking areas of an accurate and coarse cabinet of a two-scale analog-digital converter while reducing the accuracy requirements of the first analog-digital converter.
На фиг.1 изображена структурна схема двухшкального аналого-цифрового преобразовател ; на фиг.2 и 3 - диаграммы, по сн юш;ие работу устройства; на фиг.4 - структурна схема блока управлени .Figure 1 shows the structural diagram of a two-scale analog-to-digital converter; Figures 2 and 3 are diagrams given below; operation of the device is not; Fig. 4 is a block diagram of the control unit.
Преобразователь содержит первый и второй аналого-цифровые преобразователи 1 и 2, цифроаналоговый преобразователь 3, блок 4 вычитани , первый двоичный счетчик 5, логический элемент ИЛИ 6,,логический элемент 2ИЛИ-И-НЕ 7, второй двоичный счетчик 8, блок 9 управлени . Блок управлени выполнен на триггере 10, тактовом генераторе 11, восьмиканальном распределителе 12 импульсов, элементе ИЛИ 13, формирователе 14 коротких импульсов.The converter contains the first and second analog-to-digital converters 1 and 2, the digital-to-analog converter 3, the subtraction unit 4, the first binary counter 5, the logical element OR 6, the logical element 2OR-AND-NE 7, the second binary counter 8, the control unit 9. The control unit is made on the trigger 10, the clock generator 11, the eight-channel distributor 12 pulses, the element OR 13, the driver 14 short pulses.
Процесс кодировани входного напр жени начинаетс по сигналу Пуск 10, поступающему на вход блока 9 уп- равлени . По этому сигналу блок управлени вырабатывает серию управл ющих сигналов 11-14. Сигналом 11 с его первого выхода осуществл етс стробирование первого аналого-цифрового преобразовател 1, и на выходе последнего по вл етс пропорциональный входному напр жению двоичный код все разр ды которого, кроме младшегбThe coding process of the input voltage starts at the Start 10 signal, which enters the input of the control unit 9. On this signal, the control unit generates a series of control signals 11-14. Signal 11 from its first output gates the first analog-to-digital converter 1, and at the output of the last binary code appears proportional to the input voltage, all bits of which, except the lows
подаютс на информационные входы двоичного счетчика 5. По окончании цикла работы первого аналого-цифровогоare fed to the information inputs of the binary counter 5. At the end of the cycle of operation of the first analog-digital
преобразовател первым сигналом 12 с третьего выхода блока 9 управлени происходит занесение полученного кода в счетчик 5 и переключение в единичное состо ние двухразр дного двоичного счетчика 8, который пр мым выходом первого разр да переводит первый двоичный счетчик 5 в режим вьпитани , а инверсным выходом первого разр да разблокирует первую половину логического элемента 7. Если выходной сигнал элемента 6 имеет низкий уровень, что соответствует нулевому коду первого аналого-цифрового преобразовател , сигнал высокогоthe converter by the first signal 12 from the third output of the control block 9 causes the received code to be entered into the counter 5 and switching to a single state of the two-digit binary counter 8, which by a direct output of the first bit transfers the first binary counter 5 to the power mode, and the inverse output of the first bit yes unlocks the first half of logic element 7. If the output signal of element 6 is low, which corresponds to the zero code of the first analog-digital converter, the signal is high
уровн с элемента 7 блокирует операцию счета в счетчике 5. Если код аналого-цифрового преобразовател 1 не нулевой, вторым сигналом 12 с третьего выхода блока управлени из кода , записанного в счетчик 5, вычитаетс единица. .Этим же сигналом в счетчик 8 добавл етс единица и он устанавливает код, равный двум. В результате на управл ющих входахThe level from element 7 blocks the operation of counting in the counter 5. If the code of the analog-digital converter 1 is not zero, the second signal 12 from the third output of the control unit subtracts one from the code written into counter 5. By the same signal, one is added to counter 8 and it sets a code equal to two. As a result, at the control inputs
счетчика 5 устанавливаютс потенциалы , соответствующие режиму сложени .(нуль - на первом управл ющем входе и единица - на втором).counter 5, the potentials corresponding to the addition mode are set. (zero at the first control input and one at the second).
Через определенное врем , необходимое дп завершени переходных процессов , в цифроаналоговом преобразователе 3 и блоке 4 вычитани по сигналу 13 с второго выхода блока управлени осуществл етс запуск второго аналого-цифрового преобразовател .2, на выходе которого по вл етс код, представл ющий собой точные разр ды выходного кода устройства. Если результат преобразовани аналого-цифрового преобразовател 2 содержит в старшем (К+1)-м разр де единицу, зле- мент 7 переводит счетчик 5 в режим сложени и третьим сигналом 12 с третьего выхода блока 9 управлени осуществл етс операци добавлени единицы в грубый код, записанный ранее в счетчик 5. При нулевом состо нии старшего разр да аналого-цифрового преобразовател 2 сигналом высокого уровн с выхода элемента 7 эта операци по первому управл ющему входуAfter a certain time required for the completion of transients, the digital-to-analogue converter 3 and the subtraction unit 4 use the signal 13 from the second output of the control unit to start the second analog-to-digital converter .2, the output of which is a code representing the exact bits output device code. If the result of converting the analog-digital converter 2 contains the unit 1 in the higher (K + 1) -th bit, the triangle 7 switches the counter 5 to the addition mode and the third signal 12 from the third output of the control unit 9 performs the operation of adding the unit to a coarse code , previously recorded in counter 5. In the zero state of the most significant bit of the analog-digital converter 2 by a high level signal from the output of element 7, this operation on the first control input
счетчика 5 блокируетс . Указанный ал- 15 но пр актически, в отличие от требовагоритм фактически осуществл ет операцию суммировани содержимого старшего разр да второго аналого-цифрового преобразовател с грубым кодом, полученным на первом этапе измерений. counter 5 is blocked. Specified altogether, in practice, in contrast to the requirement, it actually performs the operation of summing the contents of the high bit of the second analog-to-digital converter with the coarse code obtained in the first stage of measurements.
Введение в двухшкальный аналого- цифровой преобразователь перечисленных узлов с соответствующими св з ми позвол ет исключить грубые ошибки измерений на участках стыковки грубей и точной шкал и значительно снизить требовани к точности первого из вход щих в него одношкальных аналого- цифровых преобразователей. С их помощью обеспечиваетс такое функциони- 30 чие систематических аддитивных пог- рование устройства, при котором уро- решностей в цифроаналоговом преобравень сигнала вычитающего устройства не выходит за пределы рабочего диапазона второго аналого-цифрового преобразовател , соответствующего двум единицам младшего разр да грубой шкалы, даже при больших отклонени х от Номинальных параметров основных узлов устройства.Introduction of the listed nodes with corresponding connections to a two-scale analog-to-digital converter allows one to eliminate gross measurement errors at the coarse and precise scales docking sites and significantly reduce the accuracy requirements of the first single-scale analog-to-digital converters. With their help, such a systematic additive perturbation of the device is ensured, in which the resolutions in the digital-analogue level of the signal of the subtractor device do not go beyond the operating range of the second analog-digital converter, corresponding to two units of the smallest coarse scale, large deviations from the nominal parameters of the main units of the device.
Предположим, что цифроаналоговый преобразователь, вычитающее устройство и второй аналого-цифровой преобразователь вл ютс идеальными и не внос т погрешностей. Пусть ()-йSuppose that a digital-to-analog converter, a subtractor, and a second analog-to-digital converter are ideal and do not introduce errors. Let () th
зователе и суммирующем устройстве про вл етс в смещении порога cjrMM ной функции преобразовани , котороthe coder and the adder appear in the offset of the cjrMM threshold conversion function, which
35 может быть легко скорректировано и вестными методами.35 can be easily corrected by well-known methods.
Рассмотрим вторую крайнюю ситуа цию, в которой в известном устройс ве возможно нарушение нормальногоLet us consider the second extreme situation in which in a known device the violation of a normal
40 функционировани второго аналого-ц рового преобразовател и по вление грубых погрешностей. Дл нее 21-й уровень квантовани первого аналог . цифрового преобразовател имеет по40 functioning of the second analog-to-digital converter and the appearance of gross errors. For her, the 21st level of quantizing the first analogue. digital converter has
нечетный уровень квантовани первого 45 ложительнре смещение, а Ug лежитthe odd level of quantization of the first 45 is positively offset, and Ug is
между 2i-M и (21-1)-м уровн ми. Пу при этом выходной код первого анал го-цифрового преобразовател превы шает единицу. Тогда в соответствии с алгоритмом работы устройства сод жимое счетчика по сигналу блока ун равлени уменьшаетс на единицу и разностный сигнал на входе вычитаю щего устройства равен ли UB between 2i-M and (21-1) level. At the same time, the output code of the first analog go-digital converter exceeds one. Then, in accordance with the operation algorithm of the device, the counter content of the counter block signal decreases by one and the difference signal at the input of the subtractor is equal to UB
аналого-цифрового преобразовател установлен с отрицательной погрешностью uU2; (фиг.4), а измер емый уровень напр жени Ug лежит между его (21+1)-й и (2i+2)-M уровн ми 50 квантовани . Тогда в соответствии с рассмотренным алгоритмом работы устройства в результате отбрасывани Мпадшего разр да в выходном коде пермежду 2i-M и (21-1)-м уровн ми. Пу при этом выходной код первого анал го-цифрового преобразовател превы шает единицу. Тогда в соответствии с алгоритмом работы устройства сод жимое счетчика по сигналу блока ун равлени уменьшаетс на единицу и разностный сигнал на входе вычитаю щего устройства равен ли UB the analog-digital converter is installed with a negative error uU2; (Fig. 4), and the measured voltage level Ug lies between its (21 + 1) th and (2i + 2) -M quantization levels 50. Then, in accordance with the considered algorithm of the device operation, as a result of dropping the Mpadshi bit in the output code, the interim 2i-M and (21-1) -th levels. At the same time, the output code of the first analog go-digital converter exceeds one. Then, in accordance with the operation algorithm of the device, the counter content of the counter block signal decreases by one and the difference signal at the input of the subtractor is equal to UB
вого аналого-цифрового преобразовате- 55 -х Абсолютна величина u,U при55 analogue digital converter The absolute value of u, U at
л на вход вычитающего устройства поступает разностный сигнал i U l to the input of the deducting device receives a differential signal i U
иand
вхin
- U;, где U; - уровень напр дискретизации U,- и U- U; where U; - eg the level of sampling U, - and U
Z-i ЯZi i
Таким о бжени цифроаналогового преобразовате- разом в рассматриваемом случае, какThus, the digital-analogue converter is transformed in this case as
титьс и.;., и.;Tits and.;., and .;
л , соответствующий идеальному положению 2i-ro узла шкалы первого аналого-цифрового преобразовател . Очевидно & и в этом случае может обра- в нуль только тогда, когдаl, corresponding to the ideal position of the 2i-ro node of the scale of the first analog-digital converter. Obviously & and in this case can be zero only when
, т.е. абсолютна погрешность установки шага квантовани первого аналого-цифрового преобразовател в пределе может быть сравнима с его номинальным значением или с половиной грубого шага квантовани всего устройства. Очевидно ,также, что это условие легко может быть удовлетворени к абсолютной погрешности первого аналого-цифрового преобразовател в прототипе, где она должна быть меньше шага квантовани по точной шкале.i.e. the absolute error in setting the quantization step of the first analog-to-digital converter in the limit can be comparable to its nominal value or to half the coarse quantization step of the entire device. It is also obvious that this condition can easily be satisfied with the absolute error of the first analog-to-digital converter in the prototype, where it should be less than the quantization step on an exact scale.
Аналогично указанному малые отклонени от номинала положений узлов шкапы цифроаналогового преобразовател , а также небольшие систематические погрешности обоих знаков устройства вычитани и второго аналого-цифрового преобразовател не нарушают нормальной работы предлагаемого устройства и не вызывают грубых погрешностей в результате измерений. Нализователе и суммирующем устройстве про вл етс в смещении порога cjrMMap- ной функции преобразовани , котороеSimilar to this, small deviations from the nominal position of the nodes of the D / A converter cabinets, as well as small systematic errors of both characters of the subtraction device and the second analog-digital converter do not disrupt the normal operation of the proposed device and do not cause gross errors as a result of measurements. The maser and the summing device manifests itself in a threshold offset of the cjrMMap conversion function, which
может быть легко скорректировано известными методами.can be easily corrected by known methods.
Рассмотрим вторую крайнюю ситуацию , в которой в известном устройстве возможно нарушение нормальногоConsider the second extreme situation in which in a known device a violation of the normal
функционировани второго аналого-цифрового преобразовател и по вление . грубых погрешностей. Дл нее 21-й уровень квантовани первого аналого- . цифрового преобразовател имеет положительнре смещение, а Ug лежитfunctioning of the second analog-to-digital converter and appearance. gross errors. For her, the 21st level of quantizing the first analog. digital converter has a positive offset, and Ug is
между 2i-M и (21-1)-м уровн ми. Пусть при этом выходной код первого аналого-цифрового преобразовател превышает единицу. Тогда в соответствии с алгоритмом работы устройства содержимое счетчика по сигналу блока ун- равлени уменьшаетс на единицу и разностный сигнал на входе вычитающего устройства равен ли UB between 2i-M and (21-1) level. Let the output code of the first analog-to-digital converter exceed one. Then, in accordance with the algorithm of the device operation, the counter content is reduced by one by the signal of the control unit and the difference signal at the input of the subtractor is UB
этом не превосходит двух квантов грубой шкалы даже при совпадении уровн this does not exceed two coarse-scale quanta even when the level
дискретизации U,- и Usampling U, - and U
Z-i ЯZi i
Таким о би в предыдущем, сравнимые с номинальным шагом квантовани первого анало- го-цифрового преобразовател погреш- ности его установки не вызывают сбоев в работе второго аналого-цифрового преобразовател и не вли ют на точность измерений.Thus, in the previous one, comparable to the nominal quantization step of the first analog-to-digital converter, the errors in its installation do not cause disruptions in the operation of the second analog-to-digital converter and do not affect the measurement accuracy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864048361A SU1367156A1 (en) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | Parallel-series a-d converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864048361A SU1367156A1 (en) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | Parallel-series a-d converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1367156A1 true SU1367156A1 (en) | 1988-01-15 |
Family
ID=21230606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864048361A SU1367156A1 (en) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | Parallel-series a-d converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1367156A1 (en) |
-
1986
- 1986-04-03 SU SU864048361A patent/SU1367156A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гольденберг Л.М., Бутыльский Ю.Т. Пол к. М.Н. Цифровые устройства на интегральных схемах в технике св зи. М.: Св зь, 1979, с. 96, рис. 4.11. Бахтиаров Г.Д., Малинин В.В., Школин В.П. Аналого-цифровые преобразователи. М.: Сов. радио, 1980, с. 31. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3603977A (en) | Digital-to-analog converter utilizing pulse duration modulation | |
US3311910A (en) | Electronic quantizer | |
US3533098A (en) | Nonlinear analog-to-digital converter | |
US3707713A (en) | High resolution pulse rate modulated digital-to-analog converter system | |
SU1367156A1 (en) | Parallel-series a-d converter | |
US4763108A (en) | Digital-to-analog conversion system | |
CA1129102A (en) | Cascadable analog to digital converter | |
US6816098B2 (en) | High-speed oversampling modulator device | |
SU1381706A1 (en) | Conveyer analog-to-digital converter | |
SU517998A1 (en) | Adaptive A / D Converter | |
SU1661998A1 (en) | Servo analog-to-digital converter | |
SU395875A1 (en) | ANALOG-DIGITAL CONVERTER | |
SU497724A2 (en) | Multichannel analog-to-digital converter | |
SU1197075A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU902245A1 (en) | Device for measuring digital-analogue converter error | |
SU372679A1 (en) | LIBRARY I | |
RU2132043C1 (en) | Gear for autonomous measurement of physical quantities | |
SU949662A1 (en) | Multiplying-dividing device | |
SU657607A1 (en) | Digit-wise coding analogue-digital converter | |
RU2027303C1 (en) | Analog-to-code functional converter | |
US3531797A (en) | Apparatus for improving the differential linearity of analog-to-digital converters | |
SU1541525A1 (en) | Digital voltmeter for strain gauge balance | |
SU972658A1 (en) | Series-parallel analogue-digital converter | |
SU1624693A1 (en) | Number-to-voltage converter | |
SU873405A1 (en) | Analog/digital converter |