SU1417189A1 - След щий аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к цифровой измерительной и вычислительной техниг ке и может быть использовано в устройствах ввода аналоговой информации Цифровых систем автоматического регулировани . Целью изобретени   вл ет- с  повышение точности преобразовани , Поставленна  цель достигаетс  тем, Что в след щий аналого-цифровой преобразователь , содержащий генератор I I импульсов, блок 2 сравнени , цифро- аналоговый преобразователь 4, ревер1сивный счетчик 5, первый 6 и второй 7 элементы И, введены D-триггер, два элемента задержки 9 и 10, сумматор 11 регистр 12, источник 13 смещени , что позволило равномерно распределить по- Q грешность преобразовани . I ил. ®

Description

4

00 Ф

г14

Изобретение относитс  к цифровой измерительной и вычислительной техни ке и может быть использовано в устройствах ввода аналоговой информации цифровых систем автоматического регу лировани .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и функциональной надежности преобразовател .

На чертеже представлена функциональна  схема след ющего аналого-циф pofioro преобразовател .

След щий аналого-цифровой преобразователь содержит генератор 1 импульсов5 блок 2 сравнени , входную шину 3 цифроаналоговый преобразователь 4, счетчик 5, первый 6 и второй 7 элементы К, D-триггер 8, два элемента 9 и 10 задержки, сумматор 11, регистр 12, источник.13 смещени .

Устройство работает следующим образом.

Контур уравновешивани  входного сигнала, состо щий.из блока 2 сравнеНИН , D-триггера 8, элементов И 6 и 7, реверсивного счетчика 5, дифроаналого вого преобразовател  4, источника 13 смещени , реализует классический алгоритм след щего уравновешивани , минимизиру  с точностью до единицы младшего разр да разность iU межд входным сигналом UBX и сигналом о6 ратной св зи Uoc U с/л + , где

Up - сигнал источника 13 смещени ; Уцап сигнал цифроаналогового преобразовател  , 4, Блок 2 сравнени  анализирует знак разности ли и управл ет состо нием D-триггера 8, устанавлива  его при&и С и сбрасыва  при Ы1 iO,

Работа D-триггера 8 синхронизирует с  1-1мпульсами с выхода генератора 1 импульсов. Сигналы q и с с пр мого и инверсного выходов D-триггера 8 управл ют элементами 6 и 7 И, разреша  прохождение импульса генератора 1 через элемент 9 задержки или на суммирующий, или на вычитающий вход реверсивного счетчика 5, состо ние которого при этом соответственно увеличиваетс  или уменьшаетс  на единицу . Код Nj, реверсивного счетчика 5 управл ет цифроаналоговым преобразователем 4, который вырабатьшает аналоговый сигнал Х1цдр в q-Ng, где q - квант аналогового сигнала. Код Np поступает также на сумматор 11, где производитс  суммирование кода N

892

с сигналом ц с инверсного выхода D- триггера 8. Полученный код N( N + + с тактовым импульсом генератора 1 импульсов, прошедшим через элементы 9 и 10 задержки, записьюаетс  в регистр 12, с выхода которого код N поступает на выход устройства.

Посто нному входному сигналу, лежа щему в диапазоне

UCM - ,U, + q(k+1),

соответствует автоколебательна  последовательность значений кода N,:

М k,k+l, k, k+l,,.|

Фиксированное значение кода N Омин NO равноверо тно может принадлежать двум последовательност м: Мц кМ.,, т,е, входной сигнал дл  N, k может лежать в диапазоне

UCM q(k-i) UB, и, + + q(k-n).

Таким образом, код N представл ет величину входного сигнала с погрешностью Sj, , равномерно распределенной в диапазоне

UCM - q

и.

+ q

CM ч - о CM

Эта погрешность присуща всем след щим АЩ1 с автоколебани ми выходно . кода,

Коррекци , производима  в суммато ре 11, ставит в соответствие каждой последовательности М,, кода Np единственное значение кода N, k + 1, Дл  коррекции используетс  дополнительна  информаци  о направлении изменени  кода в реверсивном счетчике, котора  содержитс  в сигнале с инверсного выхода Б-триггера 8. При переходе кода NO от значени  N k к значению NO k + 1 сигнал ( О, следовательно , N, Ng +tp k + 1. При переходе кода N от значени  N k + 1 к значению Kg k сигнал (jJ 1, поэтому значение N, также равно k + 1.

Таким образом, коррекци  кода реверсивного счетчика 5 сумматором 11 с использованием информации с выхода D-триггера 8 приводит к устранению автоколебаний выходного кода в режиме слежени  и, следовательно, к повышению точности преобразовани  след щего АЦП.

31417

Погрешность преобразовани  входно - го сигнала при фиксировании значени  кода N, равномерно распределена в диапазоне,

и.

S.

и,

с/л Ч -- I см

Дл  получени  симметричной относительно входного сигнала статической характеристики след щего АЦП необкоди-|о МО выбирать V - l/2q. При этом noi- грешность преобразовани  минимальна:

5

- с,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   След щий аналого-цифровой преобразователь , содержащий генератор им пульсов, блок сравнени , первый вход которого  вл етс  входной шиной, второй вход соединен с выходом цифро;- аналогового преобразовател , входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, о т

   ,

   о

   5

   0 5

   189

   л и ч а ю щ и -и с   тем, что. с целью повьачени  точности и функцио нальной надежности преобразовател , в него введены В триггер, два элемента  адержки, сзтматор, регистр, источник смещени , выход которого соедкнен с третьим входом блока сравнени , выход которого соединен с I-IH формационным входом D-триггера, тактовый вход которого объединен с входом первого элемента эадертгки и соединен с выходом генератора импулы сов, при этом выход первого алемен- та задержки соединен с первыт- и входч- ми первого и второго элементов И и с входом второго зле 5ента задержки, выход которого соединен с тактовьм входом регистра, пр мой выход D-триггера соединен с вторым входом первого элемента К, а инверсный выход - с вторым входом второг р элемента И и первым входом сумматора, вторые вхоп- ды которого соединены с соо гветствую- щдаш выходами реверсивного счетчика, а вьисоды соединены с соответствующей информационньми входами регистраj выходы которого  вл ютс  выходной шиной.