SU1398093A1 - A-d converter - Google Patents
A-d converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1398093A1 SU1398093A1 SU864078738A SU4078738A SU1398093A1 SU 1398093 A1 SU1398093 A1 SU 1398093A1 SU 864078738 A SU864078738 A SU 864078738A SU 4078738 A SU4078738 A SU 4078738A SU 1398093 A1 SU1398093 A1 SU 1398093A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- digital
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть J /x , 0 ,, , Л использовано при построении точных быстродействующих аналого-цифровых преобразователей, Б устройство, содержащее АЦПср 1, регистр 2.пам ти,. АДУ3, выходной регистр 4, элемент 5 задержки , усилитель 6 разности5 АЦПд;, 7, ЦАП 8, ПЗУ 9, блок 10 управлени с, целью повьшени точности и быстродействи введены цифровой сумматор 11, ОЗУ 12, переключатель 13,.элемент ИЛИ 14 и блок 15 формировани образцовых сигналов. Повьшение точности достигаетс коррекцией дополнительной погрешности преобразовани с введением поправки в цифровом виде, период дискретизации сокращаетс - благодар исключению р да узлов, следовательно, и задержек, вносимых ими. в процессе преобразовани . Функциональные возможности расшир ютс за счет введени узлов, обеспечивающих режим самокоррекции устройства, 2 з,п, ф-лы, 2 шт., 2 табл. о со 00The invention relates to electrical measuring equipment and can be J / x, 0 ,,, L used to build accurate high-speed analog-to-digital converters, a device containing ATsrp 1, register 2.pam ,. ADP3, output register 4, delay element 5, amplifier 6, difference 5 ADC ;, 7, DAC 8, ROM 9, control unit 10 with, a digital adder 11, RAM 12, switch 13, .OR 14 and 14 are entered to increase accuracy and speed. exemplary signal generating unit 15. Improving accuracy is achieved by correcting additional conversion error with the introduction of an amendment in digital form, the sampling period is shortened due to the elimination of a number of nodes, and hence the delays introduced by them. in the process of conversion. The functionality is expanded by the introduction of nodes that provide a device self-correction mode, 2 h, n, f-ly, 2 pcs., 2 tabl. about from 00
Description
Внеш. запцск.Ext. zaptssk.
Фиг.}Fig.}
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано построени быстродействующих аналого-цифровых преобразователей (ALP) повышенной точностиThe invention relates to electrical measuring technology and can be used to build high-speed analog-to-digital converters (ALP) of increased accuracy.
Цель изобретени - повьшение точности и, увеличение быстродейств1- .The purpose of the invention is to increase the accuracy and increase the speed 1.
На фиг. 1 приведена функционсшь- Н.ЗЛ схема устройства аналого-цифро - вого преобразовани ; на фиг.. 2 . функционельна схема арифметико-логического устройства (АЛУ),FIG. 1 shows the functional NSC scheme of the analog-to-digital conversion device; in fig .. 2. functional scheme of the arithmetic logic unit (ALU),
Устройство аналого-цифрового преобразовани содержит АЦП ср. 1 п старших разр дов, регистр 2 пам ти, АЛУЗ;, . выходной N-р зр дньш регистр 4, элемент 5 задержки усшштель 6 разности , АЦП, 7 младжнх разр дов, цифро- аналоговьш преобразовател.ь 8 (1.№), посто нное запоминающее устройство 9 (ПЗУ) j блок 10 управлени ,, цифровой сумматор 11, оперативное запошлнаю- ш,ее устройство 12 (ОЗУ) j переключатель 13, элемент ИЛИ 14, блок 15 фор- мкровани образдовьо: сигналов, вы- нолненньй на узле 16 задани р(,, блок 1 м источник 1В опорного напр An analog-to-digital conversion device contains ADC cf. 1 n high order bits, register 2 memory, ALUZ ;,. output N-р sp dnsh register 4, element 5 delay usshshtel 6 differences, ADC, 7 young bits, digital-analog converter 8 (1.No.), permanent memory 9 (ROM) j control unit 10, digital adder 11, operative spilling, its device 12 (RAM) j switch 13, element OR 14, block 15 for shaping the sample: signals executed on node 16 task p (,, block 1 m source 1B of reference voltage
ние 12.12.
обнул етс содержимое чеек ОЗУthe contents of the RAM cells are zeroed
Рассмотрим работу устройства в ре жиме непосредственного преобразовани входного сигнала на конкретном примере. Допустим, что число разр дов всего устройства, включа знаковый разр д, , число разр дов АЦП. 1Consider the operation of the device in the mode of direct conversion of the input signal with a specific example. Assume that the number of bits of the entire device, including the sign bit, is the number of bits of the ADC. one
to п 4, 7 N - п + m 8(m 1, где m - число разр дов коррекции, см. известное устройство), а диапазон U (-1,024В) - (+1,024В). Так же, как и в известном устройстве,4, 7 N - n + m 8 (m 1, where m is the number of correction bits, see the known device), and the range U (-1.024 V) is (+ 1.024 V). Just as in the known device,
15 здесь в качестве узла 8 используетс грубый быстродействующий интегральный ЦАП (к примеру 1118 ПА1). Инструментальна погрешность такого ЦАП значительна и в несколько раз превы20 шает требовани , предъ вл емые к узлу 8 в составе устройства аналого-цифрового преобразовани ,15, a coarse, high-speed integrated DAC is used here as node 8 (for example, 1118 PA1). The instrumental error of such a DAC is significant and is several times higher than the requirements imposed on node 8 as part of an analog-to-digital conversion device,
Допустим, что значени разр дных уровней ЦАП 8 с учетом их инструмен25 тальных погрешностей равны: U, 128- 3 125 мВ; а 256 + 2 258 мВ; t ns 512 - 4 508 мВ; и„ -1024 +Let us assume that the values of the DAC 8 bit levels, taking into account their instrumental errors, are: U, 128-3125 mV; a 256 + 2 258 mV; t ns 512 - 4 508 mV; and „-1024 +
жеки „ Узел первомsame knot “the first
16 задани режимов16 task modes
эй: fihey: fi
19. втором 20,19. second 20,
иand
переключател х„switch x „
Блок 17 выполнен на элементеBlock 17 is made on the element
22g счетчике 23 имтс льсов, элементе22g counter 23 ims lsov, element
И 24,And 24,
15 и генераторе 2615 and generator 26
rj триггереrj trigger
Й1.11ТУЛЬСОВ .TH1.11TULSOV.
Блок 10. управлени состоит из трех последовательно соединенных злементов задержки выходы .которых ;-:; вход первого из них через формиро- Е тели -с шульсов .п:о;;(ключены к выхо дам устройства 10 управлени ,The control unit 10. consists of three series-connected delay elements, outlets; -;: the input of the first one through the generators is E-shuh .p: o ;; (connected to the outputs of the control device 10,
АЛУ 3 выполнено на элементе ИЛИ 27, элементе И 28 и цифровом сумматоре- вычитателе 29.,ALU 3 is performed on the element OR 27, the element And 28 and the digital adder-subtractor 29.,
Устройство работает в режиме кор- 1:1екцни нелине йности характеристики квантовани и в режшме непосредственного преобразовани входного сигнала U,. Б первом режиме участвуют все устройства во-зтором - все, за исключением блока 15 формировани образцовых сигналов, причем переключатель 13 устанавливаетс в положение И, при котором Ц подаетс на вход А1ДП 1 с:ч:гкалы Запись и Внутр. запуск с генератора 2.6 импульсов не формиру- гатс , а с помощью сигнала ОбнулекчThe device operates in the 1: 1 section mode of nonlinearity of the quantization characteristic and in the direct conversion of the input signal U ,. In the first mode, all devices are involved in a vtorom — everything except the block 15 for generating exemplary signals, and the switch 13 is set to the E position, at which C is fed to the input of A1DP 1 s: h: gkly Record and Int. starting from the generator 2.6 pulses is not formed, but using the signal Obnulechch
+ 4 -1020 мВ, значени всех остальных уровней ДАЛ 8 определ ютс линей- 3D ной комбинацией разр дных уровней выполнен (смещение нул усилител 6 разности третьем считаем равным нулю).+ 4 -1020 mV, the values of all the other levels of the DAL 8 are determined by the linear-3D combination of the discharge levels (the zero offset of the amplifier 6 of the third difference is assumed to be zero).
На этапе изготовлени и настрой- ИЛК ки устройства, как и известного уст- gr ройства, инструментальные погрешности ДАЛ 8, присущие каждому выходному уровню, определ ютс экспериментально при нормальных услови х и записьшаютс в цифровой форме с уче- jQ том 3Ha ka в чейки ПЗУ 9. АдресомAt the stage of fabrication and adjustment of the device CLI, as well as the known device, the instrumental errors of DAL 8, inherent in each output level, are determined experimentally under normal conditions and are recorded in digital form taking into account the 3Ha ka cell volume. 9. By address
каждой чейки ПЗУ 9 вл етс соответствующий код АЦП jp 1 (табл. 1 сос45each cell of the ROM 9 is the corresponding ADC code jp 1 (Table 1)
5050
55 55
тавлена дл положительного входного сигнала U).supplied for a positive input signal U).
Пусть y 640 мВ. После стробиро- вани АДП 1 сформируетс код +101,, который преобразуетс с помощью ЦАП 8 в компенсирующее напр жение, равное , 125 + 508 633 мВ. Разностный сигнал Uj, 640 - 633 7 мВ, установившийс на выходе усилител 6 разности, после стробирова- ни 7 преобразуетс в код +0000111 (+7 мВ). По коду +101 из чейки ПЗУ 9 с этим адресом производитс выборка кода основной погрешности (см. табл. О, равного - 111 (-7 мВ), который складываетс в циние 12.Let y be 640 mV. After strobe ADP 1, a code of +101 is formed, which is converted by the DAC 8 into a compensating voltage equal to 125 + 508 633 mV. The difference signal Uj, 640 - 633 7 mV, established at the output of the difference amplifier 6, after gating 7, is converted into the code +0000111 (+7 mV). By code +101, from cell ROM 9, with this address, the main error code is sampled (see Table O, equal to -111 (-7 mV), which is added to Cygnus 12.
обнул етс содержимое чеек ОЗУthe contents of the RAM cells are zeroed
Рассмотрим работу устройства в режиме непосредственного преобразовани входного сигнала на конкретном примере. Допустим, что число разр дов всего устройства, включа знаковый разр д, , число разр дов АЦП. 1Consider the operation of the device in the mode of direct conversion of the input signal on a specific example. Assume that the number of bits of the entire device, including the sign bit, is the number of bits of the ADC. one
п 4, 7 N - п + m 8(m 1, где m - число разр дов коррекции, см. известное устройство), а диапазон U (-1,024В) - (+1,024В). Так же, как и в известном устройстве,n 4, 7 N - n + m 8 (m 1, where m is the number of correction bits, see known device), and the range U (-1.024 V) is (+ 1,024 V). Just as in the known device,
здесь в качестве узла 8 используетс грубый быстродействующий интегральный ЦАП (к примеру 1118 ПА1). Инструментальна погрешность такого ЦАП значительна и в несколько раз превышает требовани , предъ вл емые к узлу 8 в составе устройства аналого-цифрового преобразовани ,here, a coarse, high-speed integrated DAC is used as node 8 (for example, 1118 PA1). The instrumental error of such a DAC is significant and is several times higher than the requirements for node 8 as part of an analog-to-digital conversion device,
Допустим, что значени разр дных уровней ЦАП 8 с учетом их инструментальных погрешностей равны: U, 128- 3 125 мВ; а 256 + 2 258 мВ; t ns 512 - 4 508 мВ; и„ -1024 +Let us assume that the values of the bit levels of the D / A converter 8, taking into account their instrumental errors, are: U, 128–3 125 mV; a 256 + 2 258 mV; t ns 512 - 4 508 mV; and „-1024 +
кчkch
тавлена дл положительного входного сигнала U).supplied for a positive input signal U).
Пусть y 640 мВ. После стробиро- вани АДП 1 сформируетс код +101,, который преобразуетс с помощью ЦАП 8 в компенсирующее напр жение, равное , 125 + 508 633 мВ. Разностный сигнал Uj, 640 - 633 7 мВ, установившийс на выходе усилител 6 разности, после стробирова- ни 7 преобразуетс в код +0000111 (+7 мВ). По коду +101 из чейки ПЗУ 9 с этим адресом производитс выборка кода основной погрешности (см. табл. О, равного - 111 (-7 мВ), который складываетс в цифровом сумматоре 11 с кодом А1Щд,р 7: 111 + 0000111 -fOOOOOO. При это выходной код всего устройства соответствует входному сигналу 640 мВ, т.е. +101000000.Let y be 640 mV. After strobe ADP 1, a code of +101 is formed, which is converted by the DAC 8 into a compensating voltage equal to 125 + 508 633 mV. The difference signal Uj, 640 - 633 7 mV, established at the output of the difference amplifier 6, after gating 7, is converted into the code +0000111 (+7 mV). Code +101 from ROM 9 is sampled with this address, the basic error code is sampled (see Table O, equal to - 111 (-7 mV), which is added in digital adder 11 with code A1Shd, p 7: 111 + 0000111 -fOOOOOO In this case, the output code of the entire device corresponds to an input signal of 640 mV, i.e. +101000000.
Однако, при работе устройства (и известного устройства) в реальных услови х (отличных от нормальных) по вл етс дополнительна составл юща инструментальной погрешности ЦАП 8 и усилител 6 разности. Поэтому коррекци с помощью ПЗУ 9 тер ет эффективность, Тое. не полна компенсаци погрешности и в резуль- тате значительно (в несколько раз) возрастает обща погрешность аналого-цифрового преобразовани .However, when operating a device (and a known device) in real conditions (other than normal), an additional component of the instrumental error of the DAC 8 and the amplifier 6 of the difference appears. Therefore, correction using ROM 9 loses effectiveness, Toe. incomplete compensation of the error and, as a result, the total error of the analog-digital conversion increases significantly (several times).
Дл коррекции дополнительной составл ющей инструментальной погрешности в устройство введено ОЗУ 12, в чейки которого в режиме коррекции нелинейности характеристики квантовани занос тс коды этой погрешности , В рамках условий рассмотренного вьш1е примера можно допустить, что разр дные уровни ЦАП U ;To correct the additional component of the instrumental error, the RAM 12 is inserted into the device, in the cells of which, in the nonlinearity correction mode, the quantization characteristics are entered into the error codes. Under the conditions of the above example, it can be assumed that the DAC levels U;
Lj, и U при наличии дополнительной погрешности изменились и стали равны: (J 125 - 2 123 мБ; U 258 - 4 254 мВ; L/ 508 - 8 - - 500 мВ; -1020 + 16 -1004 мВ (изменение исходного значени смещен нул усилител 6 разности положим равным нулю). В чейках ОЗУ 12 при этом должны хранитьс коды дополнительной погрешности в соответствии с табл. 2.Lj, and U, in the presence of additional error, have changed and become equal: (J 125 - 2 123 mB; U 258 - 4 254 mV; L / 508 - 8 - - 500 mV; -1020 + 16 -1004 mV (change of the initial value is shifted the zero of the amplifier 6 difference is set equal to zero.) In the cells of RAM 12, additional error codes must be stored in accordance with Table 2.
При преобразовании входного сигнала U 640 мВ получаютс соответственно коды: 1: +101; АЦП.When converting the input signal U to 640 mV, the following codes are obtained: 1: +101; ADC.
(соответствующие разност7: +0010001(corresponding difference 7: +0010001
ному сигналу -)(-( uL -(123 + 500) 17 мВ) ; код ПЗУ9: -111 (см. табл. 1) и код ОЗУ 12: -1010 (табл. 2), После сложени кодов 7 ПЗУ 9 и ОЗУ 12 в цифровом сумматоре 11 получим код младших разр дов +0010001-111-1010 +0000000, а полный код аналого-цифрового преобразовани при этом равен +1010000000, что соответствует LJ| 640 мВ,the nominal signal -) (- (uL - (123 + 500) 17 mV); ROM code 9: -111 (see Table 1) and RAM code 12: -1010 (Table 2), after adding the codes 7, ROM 9 and The RAM 12 in the digital adder 11 will receive the code of the lower bits + 0010001-111-1010 +0000000, and the full code of the analog-to-digital conversion is equal to +1010000000, which corresponds to LJ | 640 mV,
Определение и запись в чейки ОЗУ 12 кодов дополнительной погрешности производ тс в режиме коррекции нелинейности характеристики квантовани . В этот режим устройство перводитс установкой переключател 13 The additional error codes are determined and recorded in the RAM cells 12 in the nonlinearity correction mode of the quantization characteristic. The device is entered into this mode by setting switch 13.
09340934
положение К. После этого с выхода блока 15 формировани образцовых сигналов на вход 1 поступа10position K. After that, from the output of the block 15, the formation of exemplary signals to the input 1 of the entrance 10
ВТ ступенчатое напр жение (значени образцовых уровней напр жени выбираютс равными значени м уровней идеального ЦАП8, а их количество зависит от вида корректируемой погрешности и задаетс конструкцией блока 17j например, дл коррекцииVT step voltage (values of exemplary voltage levels are chosen equal to the values of ideal DAC8 levels, and their number depends on the type of corrected error and is specified by the design of the block 17j, for example, to correct
погрешности смещени нул устройства необходимо всего лишь одно образцовое напр жение, равное нулю, дл the device zero bias error requires only one sample voltage of zero for
коррекции дифференциальной нелиней- но.сти - большее количество уровней) .differential nonlinear correction. more - more levels).
Установка очередного уровн образцового напр жени сопровождаетс разовым запуском устройства аналогоцифрового преобразовани (сигналThe setting of the next exemplary voltage level is accompanied by a one-time start of the analog-digital conversion device (signal
Внутр. запуск), формированием кода на выходе цифрового сумматора 11, численно равного значению дополнительной погрешности, и записью его (сигнал запись) в. чейку ОЗУ 12, адрес которой соответствует коду МЩср 1 в данном такте коррекции. При поступлении сигнала Конец преобр. счет- вертого выхода блока 10 управлени Int. start), the formation of the code at the output of the digital adder 11, numerically equal to the value of the additional error, and recording it (recording signal) c. cell RAM 12, the address of which corresponds to the code MShsr 1 in this tact correction. When a signal arrives End trans. account- output of control unit 10
разрешаетс установление следующего уровн образцового напр жени . После формировани последнего образцового напр жени происходит остановка работы блока 15.the establishment of the next level of reference voltage is permitted. After the formation of the last model voltage, the operation of the block 15 stops.
Пример , Считаем, что на входExample, believe that the input
устройства подано не входное, а i-e значение образцового напр жени ({ 640 мВ, .тогда в услови х вли ни дополнительной погрешности на выходеdevice, not the input, but the i – e value of the reference voltage ({640 mV). Under the conditions of the influence of the additional error at the output
цифрового сумматора 11 получим код, равньй сумме кодов АЦП/ир 7, ПЗУ 9 и ОЗУ 12 (код ОЗУ 12 равен нулю, так как предварительно вно обнул етс ), т.е. +0010001-111+0 +0001010. Этотdigital adder 11, we get the code, the equal sum of the ADC / ip 7 codes, ROM 9 and RAM 12 (the RAM code 12 is zero, since it has been explicitly reset), i.e. + 0010001-111 + 0 +0001010. This
код соответствует с противоположным знаком дополнительной погрешности 10 мВ ( табл. 2), инверсию знака кода +1010 погрешности можно производить , например, при вьшолнении операции сложени в рабочем режиме или the code corresponds to the opposite sign of the additional error of 10 mV (Table 2); the inversion of the sign of the code of the +1010 error can be made, for example, when performing the operation of addition in the working mode or
непосредственно при записи кода вdirectly when writing code in
ОЗУ 12. Затем полученньй код погрешности (+1011) записьшаетс в чейку ОЗУ 12 с адресом +101, что соответ- ствует коду АЦП ср 1.RAM 12. Then the received error code (+1011) is written into the cell of RAM 12 with the address +101, which corresponds to the ADC code cf 1.
Блок 15 формировани .образцовых сигналов работает следукхцим образом.The pattern signal generating unit 15 operates in the following manner.
Переключатели 19-21 в узле 16 задани режимов устанавливаютс в исThe switches 19-21 in the node 16 task settings are set to
ходное положение;. При переходе в ре- жи:м коррекции переключатель 20 пере- во,цитс в противоположное положение, при этом прекращаетс процесс обнулени ОЗУ 12 и через элемент И 24 триггер 25 устанавливаетс в единич:- ное состо ние. При этом дублируетс сигнал запрета на первом управл кзщем генераторе 26 импульсов. Далее одновременно с переключателем 13 переключаетс переключ 1тель 19, тем самым обеспечиваетс обнуление двоичного счетчика 23 и подаетс сигнал разр&ройство обеспечивает заданную точность при любых услови х окружающей среды, так как имеетс возможность подстраиватьс к их изменени м. Это преимущество про вл етс тем сильнее , чем больше число разр дов аналого-цифрового преобразовани .working position ;. When switching to the correction mode: m, switch 20 is repeated, cysts is in the opposite position, thus the process of zeroing RAM 12 is stopped and through the element 24 And 24, the trigger 25 is set to one:. In this case, the inhibit signal is duplicated on the first control generator generator 26 of pulses. Then, simultaneously with switch 13, the switch is switched to 1tel 19, thereby ensuring that the binary counter 23 is zeroed and a signal is given. This ensures a given accuracy under any environmental conditions, since it is possible to adjust to their changes. This advantage is manifested the larger the number of analog-to-digital conversion bits.
Юформула из-обретени The formula of the gain
держки, а управл ющий вход соединен, с первым выходом лока управлени , второй выход которого подключен к 20 управл ющему входу регистра пам ти, выходы которого Соединены с соответ- ствукщими входами первой группы входов арифметико-логического устройства , а информационные входы объеди1 . Устройство аналого-цифрового преобразовани , содержащее аналого- цифровой преобразователь п старшихthe control input is connected to the first output of the control loca- tion, the second output of which is connected to the 20th control input of the memory register, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first group of inputs of the arithmetic logic unit, and the information inputs of the unified1. An analog-to-digital conversion device containing an analog-to-digital converter n senior
щени ( логический О) на первый вход 15 разр дов, информационный вход кото- элемента ИЛИ 22 и второй управл ющей рого объединен с входом элемента за- вход генератора 26 в блоке 17. На выходе блока 15 устанавливаетс первое значение уровн образцового напр жени U, После такой подготовки блок 15 формировани образцовых сигналов готов к. р 1ботеу(logical O) at the first input of 15 bits, the information input of which element OR 22 and the second control element is combined with the input of the generator input 26 in block 17. At the output of block 15, the first value of the reference voltage U is set, After such preparation, the exemplary signal generating unit 15 is ready for the run.
При нажатии переключател 21 триггер 25 запускает генератор 26, кото- рьй обеспечивает периодический защ ск 25 нены с соответствующими входами ци- устройства аналого-цифрового преобра- фроаналоговбго преобразовател , посто нного запоминающего устройства и подключены к соответствующим выходам аналого- цифрового преобразовател 30 п старших разр дов, выход элемента задержки соединен с первым входом усилител разности, выход которого соединен с информационным входом ана; лого-цифрового преобразовател млад- When the switch 21 is pressed, the trigger 25 starts the generator 26, which provides periodic protection 25 with the corresponding inputs of the analog-digital converter's analog converter, fixed memory, and is connected to the corresponding outputs of the analog-digital converter 30 and older. Dov, the output of the delay element is connected to the first input of the difference amplifier, the output of which is connected to the information input ana; logo-digital converter young
чение образцового уровн U, формиру- 35 ™ Разр дов, управл ющий .вход кото- емое источником 18 опорных напр же-model level U, forming 35 ™ Discharges, which controls the input of a source of 18 reference voltages
НИИ, Сигнал переполнени счетчшса 23 через элемент И 24 переводит триггер 25 в единичное состо ние, останавли40SRI, the overflow signal of the count 23 through the element And 24 translates the trigger 25 into a single state, stopped 40
зовани . В каждом такте коррекции сигналом Конец преобразовани с четвертого выхода блока 10 через элемент ИЛИ 22 производитс запись кода дополнительной погрейности (кода АЦП;л() 7) в ОЗУ 12, а затем измен етс состо ние двоичного счетчика 23 на единицу и устанавливаетс следующее знава тем самым генератор 26. На этом заканчиваетс процесс коррекции иcall. In each step of the signal correction. The end of the conversion from the fourth output of block 10 through the element OR 22 records the additional subsurface code (ADC code; l () 7) in RAM 12, and then changes the state of the binary counter 23 to one and sets the following generator 26 itself. This completes the correction process and
после перевода переключателей 13 и 19 в исходное состо ние устройство аналого-цифрового гфеобразовани готово к работе в реальных услови х. Возможны другие варианты построени блока 17, обеспечивающего иные алго-, получени образцовых напр жений U,- .After the switches 13 and 19 have been reset, the A / D device is ready for operation in real conditions. Other options for building block 17 are possible, providing other algorithms for obtaining exemplary stresses U, -.
Предлагаемое устройство выгодно отличаетс от известного устройства по точности. Известное устройство обеспечивает преобразовани входного сигнала с заданной точностью лишь в рамках тех условий, при которьос инструментальные погрешности ЦАП 8 и усилител 6 разности посто нны (как правило, нормальные или лабораторные услови ) . Предлагаемое уст45The proposed device compares favorably with the known device in accuracy. The known device provides conversion of the input signal with a given accuracy only within the framework of those conditions under which the instrumental errors of the D / A converter 8 and the amplifier 6 differences are constant (as a rule, normal or laboratory conditions). Proposed setting45
5050
5555
рого подключен к третьему выходу блока управлени , четвертый выход которого соединен с управл ющим входом N-разр дного выходного регистра, входы старших п разр дов которого подключены к соответствующим выходам арифметико-логического устройства, а выходы вл ютс выходными шинами, отличающеес тем, что, с целью повьш1ени точности и увеличени быстродействи , в него введены цифровой сумматор, оперативное запоминающее устройство, переключатель, элемент ИЛИ и блок формировани образцовых сигналов,первьй выход которого соединен с первым информационным входом переключател , второй информационный вход которого вл етс входной шиной, а управл ющий вход объединен с первым входом блока формировани образцовых сигналов и вл етс первой управл ющей шиной, входы обнулени и записи оперативного запоминающего устройства подключеныIt is connected to the third output of the control unit, the fourth output of which is connected to the control input of the N-bit output register, the high-end inputs of which are connected to the corresponding outputs of the arithmetic logic unit, and the outputs are output buses characterized in that in order to increase accuracy and increase speed, a digital adder, a random access memory, a switch, an OR element and a sample signal generating unit, the first output of which is connected to the first m data input switch, the second information input of which is an input bus and control input is combined with the first input unit and generating a model signal is a first control bus, reset input and recording a random access memory connected
ройство обеспечивает заданную точность при любых услови х окружающей среды, так как имеетс возможность подстраиватьс к их изменени м. Это преимущество про вл етс тем сильнее , чем больше число разр дов аналого-цифрового преобразовани .The accuracy provides a given accuracy under any environmental conditions, since it is possible to adjust to their changes. This advantage is the stronger, the greater the number of bits of the analog-to-digital conversion.
формула из-обретени gain formula
держки, а управл ющий вход соединен, с первым выходом лока управлени , второй выход которого подключен к управл ющему входу регистра пам ти, выходы которого Соединены с соответ- ствукщими входами первой группы входов арифметико-логического устройства , а информационные входы объедиразр дов , информационный вход кото- рого объединен с входом элемента за- the control input is connected to the first output of the control location, the second output of which is connected to the control input of the memory register, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first group of inputs of the arithmetic logic unit, information inputs which is combined with the input element of the
нены с соответствующими входами ци- фроаналоговбго преобразовател , посто нного запоминающего устройства и подключены к соответствующим выходам аналого- цифрового преобразовател п старших разр дов, выход элемента задержки соединен с первым входом усилител разности, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразовател млад- connected to the corresponding outputs of the analog-to-digital converter n higher bits, the output of the delay element is connected to the first input of the difference amplifier, the output of which is connected to the information input of the analog-digital converter junior
5 ™ Разр дов, управл ющий .вход кото- 5 ™ Discharges that control the
00
5five
00
5five
рого подключен к третьему выходу блока управлени , четвертый выход которого соединен с управл ющим входом N-разр дного выходного регистра, входы старших п разр дов которого подключены к соответствующим выходам арифметико-логического устройства, а выходы вл ютс выходными шинами, отличающеес тем, что, с целью повьш1ени точности и увеличени быстродействи , в него введены цифровой сумматор, оперативное запоминающее устройство, переключатель, элемент ИЛИ и блок формировани образцовых сигналов,первьй выход которого соединен с первым информационным входом переключател , второй информационный вход которого вл етс входной шиной, а управл ющий вход объединен с первым входом блока формировани образцовых сигналов и вл етс первой управл ющей шиной, входы обнулени и записи оперативного запоминающего устройства подключеныIt is connected to the third output of the control unit, the fourth output of which is connected to the control input of the N-bit output register, the high-end inputs of which are connected to the corresponding outputs of the arithmetic logic unit, and the outputs are output buses characterized in that in order to increase accuracy and increase speed, a digital adder, a random access memory, a switch, an OR element and a sample signal generating unit, the first output of which is connected to the first m data input switch, the second information input of which is an input bus and control input is combined with the first input unit and generating a model signal is a first control bus, reset input and recording a random access memory connected
соответственно к второму и третьему выходам блока формировани образцовых сигналов, второй и третий входы - которого вл ютс соответственно второй и третьей управл ющими шинами, а четвертый вход соединен с четвертым выходом блока управлени , вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого соеди- йен с четвертым выходом блока формировани образцовЬк сигналов, а второй вход йл етс шиной Внешний запуск , входы N - п младших разр дов выходного Ы-раз15 дного регистра объе- динены с первыми информационными входами оперативного запоминающего устройства и подключены к соответ- ствукнцим N-n выходам младших разр дов цифрового сумматора, m входов второй группы входов арифметико-логического устройства объединены с соответствующими вторыми информационными входами оперативного запоминающего устройства и подключены к соответ- ствующим выходам m старших разр дов цифрового сумматора, первые N-n+m входов которого подключены к соответствующим выходам аналого-цифрового преобразовател младших разр дов, вторые входы соединены с соответствующими выходами посто нного запоминающего устройства, а третьи входы подключены к соответствующим выходамrespectively, to the second and third outputs of the exemplary signal shaping unit, the second and third inputs of which are the second and third control buses respectively, and the fourth input is connected to the fourth output of the control unit whose input is connected to the output of the OR element, yen with the fourth output of the sample signal formation unit, and the second input is located on the bus External trigger, the inputs N - the lower bits of the output L-times 15 register are combined with the first information inputs of the opera active memory device and connected to the corresponding Nn outputs of the lower digits of the digital adder, m inputs of the second group of inputs of the arithmetic logic unit are combined with the corresponding second information inputs of the random access memory and connected to the corresponding outputs of the m high bits of the digital totalizer, the first The Nn + m inputs of which are connected to the corresponding outputs of the analog-to-digital converter of the lower bits, the second inputs are connected to the corresponding outputs on then only memory, and third inputs connected to respective outputs
выход источника опорного напр жени , входы которого соединены с соответствующими информационными выходами счетчика импульсов, вход обнулени которого объединен с первым управл ющим входом генератора импульсов, первым входом элемента ИЛИ и подключен к выходу первого переключател , первьй и второй входы которого объединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и третьего переключателей и вл ютс соответственно шинами логического нул и единицы, выход второго ключа соединен с первым входом элемента И и вл етс вторым выходом блока, третьим выходом которого вл етс выход элемента ИЛИ, второй вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и вл етс четвертым входом блока, выход переполнени счетчика импульсов соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к входу установки в 1 триггера , пр мой выход которого соеди- нен с вторым управл ющим входом генератора , а вход установки в О подключен к выходу третьего переключател , выход генератора вл етс четвертым выходом блока.the output of the reference voltage source, the inputs of which are connected to the corresponding information outputs of the pulse counter, the zero input of which is combined with the first control input of the pulse generator, the first input of the OR element and connected to the output of the first switch, the first and second inputs of which are combined respectively with the first and second the inputs of the second and third switches and are respectively busses of logical zero and one; the output of the second key is connected to the first input of the AND element and is the second the output of the block, the third output of which is the output of the OR element, the second input of which is combined with the counting input of the pulse counter and is the fourth input of the block, the overflow output of the pulse counter is connected to the second input of the AND element, the output of which is connected to the installation input of 1 trigger, etc. My output is connected to the second control input of the generator, and the installation input to O is connected to the output of the third switch, the output of the generator is the fourth output of the block.
3, Устройство по п, 1, отличающеес тем, что арифметико- логическое устройство вьшолнено на3, the apparatus according to claim 1, characterized in that the arithmetic logic unit is implemented in
оперативного запоминающего устройства, элементе И, элементе ИЛИ и цифровомrandom access memory, an AND element, an OR element, and a digital
адресные входы которого подключены к соответствующим выходам аналого-цифрового преобразовател п старших разр дов, второй вход усилител разности соединен с выходом цифроанало- гового преобразовател , выход переключател соединен с входом линии задержки.the address inputs of which are connected to the corresponding outputs of the analog-to-digital converter and the higher bits, the second input of the difference amplifier is connected to the output of the digital-to-analog converter, the output of the switch is connected to the input of the delay line.
2, Устройство по п. 1, отличающеес тем, что блок формировани образцовых сигналов вьшолнен на источнике опорного напр жени , первом, втором и третьем переключател х , элементе ИЛИ, счетчике импульсов , элементе И, триггере и генераторе импульсов, выход которого вл етс четвертым выходом блока, первым, вторым и третьим входами которого вл ютс соответственно управл ющие входы первого, второго и третьего переключателей, а первым выходом 402, the apparatus according to claim 1, characterized in that the block forming exemplary signals is executed on the voltage source, the first, second and third switches, the OR element, the pulse counter, the AND element, the trigger and the pulse generator, the output of which is the fourth the output of the block, the first, second and third inputs of which are respectively the control inputs of the first, second and third switches, and the first output 40
4545
5050
5555
cyNj iaTope-вычитателе, первые информационные входы которого вл ютс соответствующими входами первой груп пы входов арифметико-логического уст ройства, вход первого разр да вторы информационных входов цифрового сум матора-вычитател объединен с первы входом элемента ИЛ№ и вл етс перв входом второй группы входов арифмет ко-логического устройства, вход вто рого разр да вторых информационных входов цифрового сумматора-вычитатё л соединен с выходом элемента И, первьй вход которого объединен с вт рым входом элемента ИЛИ, с управл ю щим входом цифрового сумматора-вычи тел и вл етс входом второго разр да второй группы входов арифметико- логического устройства, выходами ко торого вл ютс соответствующие вых ды цифрового сумматора-вычитател .cyNj iaTope-subtractor, the first information inputs of which are the corresponding inputs of the first group of inputs of the arithmetic logic unit, the input of the first bit of the second information inputs of the digital summator of the subtractor is the first input of the second group of inputs the arithmet of the co-logical device, the second-bit input of the second information inputs of the digital adder-subtractor l is connected to the output of the AND element, the first input of which is combined with the second input of the OR element, with the control input home digital adder-Comput bodies and is input to the second input of the second discharge group arifmetiko- logic device outputs are to torogo O rows corresponding digital adder-subtractor.
элементе И, элементе ИЛИ и цифровомAND element, OR element and digital
cyNj iaTope-вычитателе, первые инфорационные входы которого вл ютс соответствующими входами первой группы входов арифметико-логического устройства , вход первого разр да вторых информационных входов цифрового сум- матора-вычитател объединен с первым входом элемента ИЛ№ и вл етс первым входом второй группы входов арифметико-логического устройства, вход второго разр да вторых информационных входов цифрового сумматора-вычитатё- л соединен с выходом элемента И, первьй вход которого объединен с вторым входом элемента ИЛИ, с управл ющим входом цифрового сумматора-вычита- тел и вл етс входом второго разр да второй группы входов арифметико- логического устройства, выходами которого вл ютс соответствующие выходы цифрового сумматора-вычитател .The cyNj iaTope-subtractor, the first information inputs of which are the corresponding inputs of the first group of inputs of the arithmetic logic unit, the input of the first bit of the second information inputs of the digital totalizer subtractor is combined with the first input of the element ILI and is the first input of the second group of inputs of arithmetic -logical device, the second-bit input of the second information inputs of the digital adder-subtractor is connected to the output of the AND element, the first input of which is combined with the second input of the OR element, with the control they input of the digital adder-subtractor and is input to the second discharge of the second group of inputs arifmetiko- logic device, outputs of which are the respective outputs of the digital adder-subtractor.
;Таблиц а2;Table 2
Адресные Коды дополнитель-ГАналоговые эквиваленты по-ГСоответствие идеально- 1|содЫ I ных .погрешностей грешностей, мВму уровню ЦАП 8, мВAddress Codes of additional-GALalogue equivalents in terms of GC. Ideal 1 1 soda I initial errors, mVmu level DAC 8, mV
128128
I-001 4010I-001 4010
4-0114-011
4100 4101 4110 «1114100 4101 4110 "111
-0010 -0100-0010 -0100
4four
0110 -1000 -1010 -1100 -11100110 -1000 -1010-1100-1110
-2 -4 -2+(-4)-6-2 -4 -2 + (- 4) -6
ОABOUT
-2+(-8)-10 -4+(-8) -12 -2+(-4)+(-8)14-2 + (- 8) -10 -4 + (- 8) -12 -2 + (- 4) + (- 8) 14
256256
128+256 384128 + 256 384
512512
128+512 640128 + 512 640
256+512 768256 + 512 768
128+256+512 896128 + 256 + 512 896
Таблица 1Table 1
256256
128+256 384128 + 256 384
512512
128+512 640128 + 512 640
256+512 768256 + 512 768
128+256+512 896128 + 256 + 512 896
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864078738A SU1398093A1 (en) | 1986-05-11 | 1986-05-11 | A-d converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864078738A SU1398093A1 (en) | 1986-05-11 | 1986-05-11 | A-d converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1398093A1 true SU1398093A1 (en) | 1988-05-23 |
Family
ID=21241837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864078738A SU1398093A1 (en) | 1986-05-11 | 1986-05-11 | A-d converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1398093A1 (en) |
-
1986
- 1986-05-11 SU SU864078738A patent/SU1398093A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Шл ндин В.М. Цифровые измерительные устройства. - М.: Высша школа, 1981, с. 166, рис. 2.27. Грешищев Ю.М., Гудинов А.Г. АЦП-10,, БИТ/13,5 МГц дл кодировани телевизионных сигналов. Проблемы создани преобразователей формы информации. Тезисы докладов 5-го Всесоюзного симпозиума. - Киев: Наукова думка, 1984, с. 116-119. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1194600A (en) | Analog-to-digital converter | |
US4638303A (en) | Digital-analog converter | |
EP0101571A1 (en) | Differential voltage amplifier | |
US5184130A (en) | Multi-stage A/D converter | |
US6177899B1 (en) | Analog-to-digital converter having multiple reference voltage comparators and boundary voltage error correction | |
JPH05218868A (en) | Multistage a/d converter | |
US5210537A (en) | Multi-stage A/D converter | |
Kerth et al. | A 12-bit, 1-MHz, two-step flash ADC | |
US4611195A (en) | Digital-to-analog converter | |
US5926123A (en) | Self calibration circuitry and algorithm for multipass analog to digital converter interstage gain correction | |
US4521762A (en) | Integratable D/A converter | |
US4667180A (en) | Continuous time domain analog-digital converter | |
US5313206A (en) | Sub-ranging analogue to digital converter using differential signals and direct current subtraction | |
KR100635311B1 (en) | A/d converter and a/d converting method | |
US4451820A (en) | Charge redistribution integratable D/A convertor | |
US5734342A (en) | Analog-to-digital converter for generating a digital N-bit Gray code | |
SU1398093A1 (en) | A-d converter | |
US4713650A (en) | Pipelined digital-to-analog converter | |
US6879276B2 (en) | Split cell bowtie digital to analog converter and method | |
EP0090667B1 (en) | Digital-to-analog converter of the current-adding type | |
US4523179A (en) | Integratable D/A converter | |
Webb et al. | A 12b A/D converter | |
EP4391389A1 (en) | Analog-to-digital converter integrated with reference voltage generation, and calibration method | |
CN110190853B (en) | First-order modulator based on static pre-amplifier integrator | |
SU1501268A2 (en) | A-d converter |