SU1367157A1 - Combination a-d converter - Google Patents

Combination a-d converter Download PDF

Info

Publication number
SU1367157A1
SU1367157A1 SU864019837A SU4019837A SU1367157A1 SU 1367157 A1 SU1367157 A1 SU 1367157A1 SU 864019837 A SU864019837 A SU 864019837A SU 4019837 A SU4019837 A SU 4019837A SU 1367157 A1 SU1367157 A1 SU 1367157A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
counter
trigger
reversible counter
Prior art date
Application number
SU864019837A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Иванов
Андрей Николаевич Печенкин
Сергей Михайлович Яковлев
Original Assignee
Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
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 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе filed Critical Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU864019837A priority Critical patent/SU1367157A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1367157A1 publication Critical patent/SU1367157A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано д.п  преобразовани  напр жени  посто нного тока в цифровой код и ввода кода в управл ющую ЦВМ. Целью изобретени  л етс  повышение помехоустойчивости АЦП при воздействии высокочастотных периодических и импульсных помех путем введени  в комбинированный АЦП, содержащий блок сравнени , триггер, регистр последовательных приращений, реверсивный счетчик, ЦАП, генератор импульсов, элемента задержки и дополнительного реверсивного счетчика. 2 ип. с (t (ЛThe invention relates to the field of automation and computer technology and can be used to convert the DC voltage into a digital code and enter the code into a control digital computer. The aim of the invention is to increase the noise immunity of the ADC under the influence of high-frequency periodic and impulse noise by introducing into the combined ADC, which contains a comparison unit, a trigger, a serial increment register, a reversible counter, a DAC, a pulse generator, a delay element, and an additional reversible counter. 2 pe. c (t (L

Description

соwith

О5 O5

О1O1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в цифровых системах автоматического управлени  динамическими объектами, в частности газотурбинными двигател ми, дл  преобразовани  сигналов датчиков рабочих параметров в цифровой код.The invention relates to computing and automation and can be used in digital systems for automatically controlling dynamic objects, in particular gas turbine engines, for converting signals from operating parameters sensors into a digital code.

Цель изобретени  - повышение поме- ю Уравновешивани , причем этот этапThe purpose of the invention is to increase the Balance area, and this stage

хоустойчивости.hardiness.

На фиг.1 представлена.блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2- временна  диаграмма.Figure 1 presents the block diagram of the proposed device; figure 2 is a timing diagram.

Устройство содержит блок 1 сравне- 15 чение всего этапа след щего уравнове- ни , триггер 2, регистр последова- шивани  на шине разрешени  считыва- тельных приближений (РПП) 3, основной ни  присутствует сигнал , разре- реверсивньй счетчик (PC) 4, цифроана-1 шающий потребителю считывание кода логовый преобразователь (ЦАИ) 5, геАЦП .The device contains a block 1 comparing the entire stage of the follow-up equation, trigger 2, the sequence register on the read approximation bus (PTS) 3, the main signal is present, the reversible counter (PC) 4, digital -1 to the consumer reading the code of the tax converter (TSAI) 5, GEATsP.

нератор 6 импульсов, элемент 7 задержки , дополнительный реверсивный счетчик 8.6 pulse generator, delay element 7, additional reversible counter 8.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

После поступлени  по шине запуска импульса запуска РПП 3 устанавливаетс  в исходное состо ние. При этом на выходе РПП Конец преобразовани  устанавливаетс  сигнал 1, который запрещает считывание кода и одновремен- 30 и. . Этот сигнал, поступа  на..After arrival on the trigger bus, the trigger of the DGP 3 is reset. At the same time, at the output of the PDP, the end of the conversion establishes signal 1, which prohibits the reading of the code and simultaneously 30 and. . This signal arriving at ..

ос вторые входы реверсивных сметчиков,os the second inputs of reversible estimators,

но переводит оба реверсивных счетчика 4 и 8 в режимы записи параллельных кодов, поступающих на первые входы счетчиков.. С приходом первог о после запуска тактового импульса с генератора б импульсов РПП 3 начинает реализовать алгорит1 у поразр дного уравновешивани . В ходе поразр дного уравновешивани  реверсивные счетчикиBut it translates both reversible counters 4 and 8 into the recording modes of parallel codes arriving at the first inputs of the counters. With the arrival of the first after the start of the clock pulse from the generator 6 of the pulses, DFD 3 begins to implement the algorithm 1 at the equilibrium equilibration. In the course of one balancing, reversible counters

3535

ос вторые входы реверсивных сметчиков,os the second inputs of reversible estimators,

определ ет -направление счета: О - вычитание, 1 сложение. Код в счет чиках может измен тьс  только по фрон ту тактовых импульсов, которые подаютс  на счетные входы счетчиков 4 и Вdefines em - invoice direction: O - subtraction, 1 addition. The code in the counter can be changed only on the front of clock pulses, which are fed to the counting inputs of counters 4 and B

Однако реверсивные счетчики работают в разных услови х. Первый PC 4 может считьшать только импульсы с выхода. 4 и 8 не вли ют на работу АЦП. Цифре- 40 переполнени  второго PC 8, поступ&о- вой код поразр дного уравновешивани  щие на вход разрешени  счета PC 4,However, reversible counters operate under different conditions. The first PC 4 can only read pulses from the output. 4 and 8 do not affect the operation of the ADC. The digital overflow of the second PC 8, the arrival & bit code equal to the balancing input of the PC 4 count resolution,

формируетс  на первом выходе РПП 3 и транслируетс  через первый PC 4 на вход ЦАП 5, который вырабатывает компенсирующий сигнал обратной св зи, сравниваемый блоком 1 сравнени  с входным сигналом. Сигналы.5лока 1 сравнени  фиксируютс  по фронту тактовых импульсов в триггере и перепи- сьгоаютс  в РПП 3 с задержкой на врем  записи в триггер 2, определ емой элементом 7 задержки. После окончани  поразр дного уравновешивани  (момент t, на фиг.2) на первом выходе РПП устанавливаетс  полноразр дный код преобразовани , а на выходе Конец преобразовани  по вл етс  сигнал О, по которому реверсивные счетчики перевод тс  в режим счета.is generated at the first output of the BCP 3 and transmitted through the first PC 4 to the input of the DAC 5, which produces a compensating feedback signal, compared by the comparison unit 1 with the input signal. The signals of unit 5 of block 1 are fixed on the front of clock pulses in the trigger and are rewritten in ppp 3 with a delay of the recording time in trigger 2 defined by delay element 7. After the end of bitwise equilibration (time t, in Fig. 2), a full-bit conversion code is set up at the first PEP output, and an O signal appears at the end of the PF conversion, in which the reversible counters are switched to the counting mode.

Одновременно в PC 4 производитс  запись кода РПП 3, и счетчик начинает работать именно с этого кода, а во второй PC 8 по первому входу записываетс  во все.разр ды состо ние выхода триггера 2, которое может быть равно или о, или 1. С момента времени .t, начинаетс  этап след щегоAt the same time, the PCP 3 code is recorded in PC 4, and the counter begins to work from this code, and in the second PC 8, the first input is recorded into all bits of the output state of trigger 2, which can be either o or 1. time point .t, the next step starts.

поддерживаетс  сигналом О с выхода РШ 3 до прихода следующего импульса запуска, а сам РПП в след щем режиме не вли ет на работу устройства. В течение всего этапа след щего уравнове- шивани  на шине разрешени  считыва- ни  присутствует сигнал , разре- шающий потребителю считывание кода It is supported by a signal O from the output of the RSH 3 until the next start pulse arrives, and the PFB itself does not affect the operation of the device in the tracking mode. During the entire stage of the follow up balancing, there is a signal on the read resolution bus, which allows the consumer to read the code

АЦП.ADC.

Работа устройства на этапе след щего уравновешивани  заключаетс  в следующем. Выработкой сигйала.обратной св зи, снимаемого с ЦАП 5, управл ет код, накапливаемьА в первом PC 4. В зависимости от знака разности входного сигнала и сигнала обратной св зи на выходе блока 1 сравнени  и далее триггера 2 вырабатываетс  сигнал . О при UB i Uoe и сигнал ГThe operation of the device at the stage of next balancing is as follows. The feedback generated from the DAC 5 is controlled by the code accumulated in the first PC 4. Depending on the sign of the difference between the input signal and the feedback signal, the output of the comparison unit 1 and then the trigger 2 generate a signal. Oh when UB i Uoe and signal G

приat

30 и. . Этот сигнал, поступа  на..30 and. . This signal arriving at ..

3535

ос вторые входы реверсивных сметчиков,os the second inputs of reversible estimators,

определ ет -направление счета: О - вычитание, 1 сложение. Код в счетчиках может измен тьс  только по фронту тактовых импульсов, которые подаютс  на счетные входы счетчиков 4 и В.defines em - invoice direction: O - subtraction, 1 addition. The code in the counters can only vary along the clock edge, which is applied to the counting inputs of counters 4 and B.

причем само изменение кода счетчика 4 происходит по тактовым импульсам. Дл  второго PC 8 счет разрешен всег5 да, поэтому вход разрешени  счета на схеме не обозначен. После окончани  этапа поразр дного уравновешивани  на выходе триггера 2 фиксируетс  знак разности между иg и Uoe , имеющийand the code 4 itself changes according to clock pulses. For the second PC 8, the account is allowed all the time, yes, therefore the input of the permission of the account is not indicated in the diagram. After completion of the pore-balancing stage, the output of flip-flop 2 is fixed to the sign of the difference between g and Uoe, having

0 место в момент времени t,. Допустим, что после окончани  работы РПП 30 place at time t ,. Assume that after the end of the work of RPP 3

u«(tO и,u "(tO and

ра 2 устанавливаетс  го PC 8 этап след щего уравновещива- 5 ни  начинаетс  со значени  кода, записанного с первых входов и равного П1...1, и направлени  счета в сторону сложени . Реверсивный счетчик 8 вырабатывает сигналы переполнени Step 2 is set by PC 8, the stage of the follow up balancing step 5 begins with the code value recorded from the first inputs and equal to P1 ... 1, and the counting direction in the direction of addition. Reversible counter 8 generates overflow signals

-oo(t,) и на выходе тригге- 1. Дл  второ31-oo (t,) and the output trigger- 1. For the second 31

согласно следующей логической функции:according to the following logical function:

Р 000...О Вычитание ;P 000 ... o subtraction;

V 1П...1 Сложение.V 1P ... 1 Addition.

Таким образом, на выходе второго ЕС 8 по вл етс  сигнал переполнени , и nepsbtfi PC 4 производит наращивание кода на 1. Пусть в результате увеличени  выходного кода на 1 выполн етс условие Ug ос Состо ние второго PC 8 при этом характеризуетс  кодом 000...О, что имеет место при переполнении счетчика сверху, а направление счета, определ емое выходным сигна- лом триггера 2, идет в сторону вычитани . Согласно указанному выражению на выходе второго PC 8 вновь вьфаба- тываетс  сигнал переполнени , по которому код первого PC 4 уменьшитс  н 1, а второй PC 8 вновь устанавливаетс  в состо ние 1 ... 1 П . Таким образом , при изменении входного сигнала в диапазоне между двум  соседними уровн ми квантовани  код основного PC 4 с приходом каждого тактового импульса измен етс  на t1 младшего разр да , а состо ние второго PC 8 измен етс  от такта к такту, принима  значени  0...000 и 1...П1. При этом PC 8 каждый раз вырабатывает сигнал переполнени .Thus, at the output of the second EC 8, an overflow signal appears, and nepsbtfi PC 4 builds the code by 1. Let the condition Ug OS be fulfilled as a result of increasing the output code by 1 The state of the second PC 8 is characterized by the code 000 ... Oh, what happens when the counter overflows from above, and the counting direction determined by the output signal of trigger 2 goes in the direction of subtraction. According to this expression, the output of the second PC 8 again overlaps the overflow signal, by which the code of the first PC 4 is reduced n 1, and the second PC 8 is again set to 1 ... 1 P. Thus, when the input signal changes in the range between two adjacent quantization levels, the code of the main PC 4 with the arrival of each clock pulse changes by t1 least significant bit, and the state of the second PC 8 changes from beat to beat, taking the value 0 .. .000 and 1 ... P1. At the same time, the PC 8 each time generates an overflow signal.

При воздействии на входе импульсной помехи (момент времени tj) код PC 8, изменившись на предыдущем такте после переполнени  с 1 ... 1 1 1 на 0...000, со следующим тактовым импульсом принимает значение 0...001, так как направление счета не измен етс .и, следовательно, сигнал пере- полнени  не вырабатываетс . При неизменном направлении счета (т.е. неизменном знаке разности 0) Сигнал переполнени  по вл етс  лишь после прихода 2 тактовых импульсов, что эквивалентно уменьшению скорости отслеживани  сигнала (т - разр дность дополнительного реверсивного счетчика . Дл  примера на фиг.2 2), т.е. повьш1ение помехоустойчивости. When an impulse noise is applied at the input (time tj), the PC 8 code, having changed on the previous clock cycle after overflow from 1 ... 1 1 1 to 0 ... 000, with the next clock pulse, takes the value 0 ... 001, since the counting direction does not change. and therefore the overflow signal is not produced. With a constant counting direction (i.e. a constant difference of 0), the overflow signal appears only after 2 clock pulses have arrived, which is equivalent to reducing the signal tracking speed (t is the size of the additional reversing counter. For example in FIG. 2-2) those. Increase noise immunity.

По сравнению с прототипом предлагаемый комбинированный аналого-цифровой преобразователь благодар  введению элемента задержки, второго реверсивного счетчика и шины запуска име- ет более высокую помехозащищенность по отношению как к импульсным, так и .быстромен ющимс  непрерывным помехам. Это достигаетс  за счет того, чтоCompared with the prototype, the proposed combined analog-to-digital converter, due to the introduction of the delay element, the second reversible counter and the start-up bus, has a higher noise immunity with respect to both pulsed and fast-moving continuous interference. This is due to the fact that

Q 5 о 5 о Q 5 about 5 about

Q Q

5five

574574

при резком уйеличении.скорости изменени  входного сигнала, что свойственно импульсным и высокочастотным периодическим помехам, в предлагаемом устройстве скачком измен етс  скорость отслеживани  входного сигнала , вследствие чего повьш1аютс  фильт- р тощие свойства АЦП, устойчивость его работы. При этом мала  динамическа  погрешность в полосе частот полезного сигнала, заданное врем  преобразовани  на этапе поразр дного уравновешивани , а также уровень подавлени  высокочастотных и импульсных помех определ ютс  выбором значений такто- . вой частоты и разр дности дополни -., тельного реверсивного счетчика. Дл  сравнени  на фиг.2 показана штриховой линией реакци  на импульсную помеху прототипа, откуда видно, что в прототипе при прочих равных; услови х возмущение от действи  помехи более чем в три раза превосходит возмущение , имеющее место в предлагаемом устройстве. Кроме того, в предлагаемом комбинированном АЦП отсутствуют сбЬи в работе, представл ющие собой ложные переключени  из след щего режима в режим поразр дного уравновешивани  и обратно при воздействии интенсивных импульсных помех, что может иметь место в прототипе. Это объ сн етс  тем, что переключатель метода уравновешивани  в прототипе принципиа-пьно построен так, чтобы при попадании сигнала рассогласовани , вырабатываемого схемой сравнени , Б зону, определ емую порогов.ыми элементами , происходит пе:реключение метода уравновешивани .With a sharp increase in the rate of change of the input signal, which is typical of pulsed and high-frequency periodic noise, the proposed device abruptly changes the speed of tracking the input signal, as a result of which the filtering properties of the ADC increase and the stability of its operation. At the same time, the dynamic error in the frequency band of the useful signal is small, the specified conversion time at the one-bit equilibration stage, as well as the level of suppression of high-frequency and impulse noise are determined by the choice of clock values. frequency and bit size of the add-on reversible counter. For comparison, in Fig. 2, the dashed line shows the response to the impulse noise of the prototype, whence it is seen that in the prototype, all other things being equal; The conditions of disturbance from the interference is more than three times greater than the disturbance that occurs in the proposed device. In addition, in the proposed combined ADC, there are no interruptions in the work, which are spurious switches from the following mode to the counterbalance mode and back when exposed to intense pulse interference, which can occur in the prototype. This is due to the fact that the switch of the balancing method in the prototype is principally constructed so that when the error signal generated by the comparison circuit hits, the B area defined by the threshold elements will not switch to the balancing method.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Комбинированный аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок сравнени , первый вход которого  вл етс  входной шиной, второй вход соединен с выходом цифроаналогового пре- образовател , а выход подключен к первому входу триггера, выход которого соединен с управл ющим входом реверсивного счетчика и информационным входом регистра последовательных приближений, инфо рмационные выходы которого соединены с соответствующими информационными входами реверсивного счетчика, счетный вход которох о объединен со счетным входом регистра последовательных приближений, выходA combined analog-to-digital converter containing a comparison unit, the first input of which is an input bus, the second input is connected to the output of the digital-to-analog converter, and the output is connected to the first trigger input, the output of which is connected to the control input of the reversible counter and the information input of the serial register approximations, the information outputs of which are connected to the corresponding information inputs of the reversible counter, the counting input of which is combined with the counting input of the register successive approximations, exit 51365136 Конец преобразовани  которого  вл етс  шиной разрешени  считывани , а выходы реверсивного счетчика соединены с .соответствующими входами циф- роаналогового преобразовател  и  вл ютс  выходной шиной, генератор импульсов , отличающийс - тем, что, с целью повьш1ени  помехоустойчивости , в него введены элемент задержки и дополнительный реверсивный счетчик, информационные входы и управл ющий вход которого подключены к выходу триггера, счетный вход объединен со счетным входом реверсивного The conversion end of which is the read resolution bus, and the outputs of the reversible counter are connected to the corresponding inputs of the digital-analog converter and are the output bus, a pulse generator, characterized in that, in order to increase the noise immunity, a delay element and an additional reversible signal are introduced into it. the counter, informational inputs and control input of which are connected to the trigger output, the counting input is combined with the reversing counter input 7676 счетчика и подключен через элемент задержки к выходу генератора импульсов , выход которого соединен с втог рым входом триггера, вход запуска регистра последовательных приближений  вл етс  шиной запуска, а входы разрешени  записи реверсивного счетчика и дополнительного реверсивного счетчика соединены с выходом Конец преобразовани  регистра последовательных приближений, причем выход переполнени  дополнительного реверсивного счетчика подключен к входу разре;- шени  счета реверсивного счетчика.the counter and connected through a delay element to the output of the pulse generator, the output of which is connected to the second trigger input, the trigger input of the sequential approximation register is the trigger bus, and the write enable inputs of the reversible counter and the additional reversible counter are connected to the output of the serial approximation register the overflow output of the additional reversible counter is connected to the input of the resolution; - the reversible counter's account.
SU864019837A 1986-02-06 1986-02-06 Combination a-d converter SU1367157A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864019837A SU1367157A1 (en) 1986-02-06 1986-02-06 Combination a-d converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864019837A SU1367157A1 (en) 1986-02-06 1986-02-06 Combination a-d converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1367157A1 true SU1367157A1 (en) 1988-01-15

Family

ID=21220736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864019837A SU1367157A1 (en) 1986-02-06 1986-02-06 Combination a-d converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1367157A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гнатек Ю.Р. Справочник по ЦАП и АЦП, М.: Наука, 1982, с. 410, рис. 5.79. Шл ндин В.М. Цифровые измерительные устройства. М.: Наука, 1981, с. 322-323, рис. 5.12. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1367157A1 (en) Combination a-d converter
SU1243003A1 (en) Device for counting piece articles
RU1795548C (en) Digitizer
SU1019620A1 (en) Adaptive analog/digital converter
SU1418686A1 (en) Gray code generator
SU1034174A1 (en) Vernier code/time interval converter
SU1151990A1 (en) Multichannel selective measuring device
SU1338080A2 (en) Device for regenerating telegrapf pulses
SU1324112A1 (en) Analog=to-digital converter
SU1628193A1 (en) Interference suppressor
SU1262724A1 (en) Pulse repetition frequency divider with controlled pulse duration
SU1307581A1 (en) Device for checking pulse sequence
KR100286324B1 (en) Receive signal decrease compensation apparatus
SU1102031A1 (en) Analog-to-digital servo converter
SU1571761A1 (en) Analog-digital converter
SU1259311A1 (en) Device for counting piece articles
SU1661998A1 (en) Servo analog-to-digital converter
SU1347162A1 (en) Pulse sequence generator
SU976503A1 (en) Readjustable frequency divider
SU1653154A1 (en) Frequency divider
SU1283971A1 (en) Servo analog-to-digital converter
SU1374138A1 (en) Digital converter for measuring pulse repetition frequency
SU1438008A1 (en) Code converter
SU1345182A1 (en) Information input device
SU416722A1 (en) PHASE CONVERTER - PULSE SEQUENCE