SU1531216A1 - Probability analog-digital converter - Google Patents
Probability analog-digital converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1531216A1 SU1531216A1 SU874375737A SU4375737A SU1531216A1 SU 1531216 A1 SU1531216 A1 SU 1531216A1 SU 874375737 A SU874375737 A SU 874375737A SU 4375737 A SU4375737 A SU 4375737A SU 1531216 A1 SU1531216 A1 SU 1531216A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- field
- digital
- effect transistor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к цифровой измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в приборах дл измерени параметров посто нного и переменного тока. Цель изобретени - упрощение устройства и повышение точности. Цель реализуетс за счет использовани в веро тностных аналого-цифровых преобразовател х, содержащих генератор псевдослучайных чисел, компаратор, счетчики импульсов, в качестве цифроаналогового преобразовател одноразр дного емкостного цифроаналогового преобразовател по крайней мере на трех ключах, выполненных на полевых транзисторах, и двух конденсаторах одинаковой емкости. 1 ил.The invention relates to digital measuring and computing technology and can be used in instruments for measuring DC and AC parameters. The purpose of the invention is to simplify the device and improve accuracy. The goal is realized through the use of probabilistic analog-to-digital converters containing a pseudo-random number generator, a comparator, pulse counters, as a digital-to-analog converter of a single-bit capacitive digital-to-analog converter on at least three switches made on field-effect transistors and two capacitors of the same capacitance . 1 il.
Description
1one
(21)4375737/24-24(21) 4375737 / 24-24
(22)07.12.87(22) 12/07/87
(46) 23.12.89. Бюл. V 47(46) 12/23/89. Bul V 47
(71)Ленинградское научно-производственное объединение Электронмаш(71) Leningrad Scientific and Production Association Electronmash
(72)В.П.Волчок и В.Д.Остудим(72) V.P.Volchok and V.D.Oududim
(53)681.325(088.8)(53) 681.325 (088.8)
(56)Билинский И.Я. и др. Стохастическа цифрова обработка непрерывных сигналов. Рига: Зинатне, 1983, с. 15.(56) Bilinsky I.Ya. et al. Stochastic digital processing of continuous signals. Riga: Zinatne, 1983, p. 15.
Авторское свидетельство СССР К 1229950, кл. Н 03 М 1/04, 1984.USSR author's certificate K 1229950, cl. H 03 M 1/04, 1984.
(54)ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) PROBABLE ANALOG-DIGITAL CONVERTER
(57)Изобретение относитс к цифровой(57) The invention relates to digital
измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в приборах дл измерени параметров посто нного и переменного тока. Цель изобретени - упрощение устройства и повышение точности. Цель реализуетс за счет использовани в веро тностных аналого-цифровых преобразовател х , содержащих генератор псевдослучайных чисел, компаратор, счетчики импульсов, в качестве цифроаналого- вого преобразовател одноразр дного емкостного цифроаналогового преобразовател по крайней мере на трех ключах , вьтолненных на полевых транзисторах , и двух конденсаторах одинаковой емкости. 1 табл. 1 ил.measuring and computing technology and can be used in instruments for measuring DC and AC parameters. The purpose of the invention is to simplify the device and improve accuracy. The goal is realized through the use of probabilistic analog-to-digital converters containing a pseudo-random number generator, a comparator, and pulse counters, as a digital-to-analogue converter of a single-bit capacitive digital-to-analogue converter on at least three keys transduced on two transducers, and two multipliers on two transponders, and two multipliers on two transponders, and two multipliers on two transponders, and two multipliers, and two amplifiers. same capacity. 1 tab. 1 il.
S S
Изобретение относитс к цифровой измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в приборах дл измерени параметров посто нного и переменного тока.The invention relates to digital measuring and computing technology and can be used in instruments for measuring DC and AC parameters.
Цель изобретени - упрощение устройства и повышение точности.The purpose of the invention is to simplify the device and improve accuracy.
На чертеже представлена функциональна схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.
Веро тностный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) содержит шину 1 тактовых импульсов, генератор 2 псевдослучайных чисел, цифроаналого- вый преобразователь 3, компаратор 4, первый 5 и второй 6 счетчики импульсов , выходной регистр 7, первый 8 и второй 9 элементы НЕ, элементы И 10- 12, элемент 13 задержки, входную шину 14, выходную шину 15, шину 16Vertical analog-to-digital converter (ADC) contains 1 clock pulse bus, 2 pseudo-random number generator, digital-analog converter 3, comparator 4, first 5 and second 6 pulse counters, output register 7, first 8 and second 9 elements, NOT elements And 10-12, delay element 13, input bus 14, output bus 15, bus 16
опорного напр жени и пину 17 нулевого потенциала.reference voltage and pin 17 of zero potential.
Генератор 2 псевдослучайных чисел содержит п-разр дный сдвиговый регистр 18, дешифратор 19, элемент ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, выход 21 генератор 2 псевдослучайных чисел, выход 22 дешифратора 19.The pseudorandom number generator 2 contains an n-bit shift register 18, a decoder 19, an EXCLUSIVE OR element 20, an output 21 a generator, 2 pseudorandom numbers, an output 22 of a decoder 19.
Цифроаналоговый преобразователь 3 (ЦАП) содержит три ключа, выполненные соответственно на первом 23, втором 24 и третьем 25 полевых транзисторах и первый 26 и второй 27 конденсаторы .The digital-to-analog converter 3 (D / A) contains three switches made respectively on the first 23, second 24 and third 25 field effect transistors and the first 26 and second 27 capacitors.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
С шины 1 тактовых импульсов на управл ющий (синхронизирующий) вход генератора 2 псевдослучайных чиселFrom the bus 1 clock pulses to the control (synchronizing) input of the generator 2 pseudo-random numbers
поступает последовательность пр моугольного импульсов Рд, при этом на сдвиговом регистре 19, содержащем п-двоичных разр дов, образуетс последовательность чисел длиной 2 -1. При несовпадении информации с п-го и i-ro, где 1 i i п выходов сдвигового регистра срабатывает элемент ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 и сигнал 1 пос- тупает на информационный вход сдвигового регистра 18 и на первый выход генератора псевдослучайных чисел, депмфратор 19 выдел ет одновременно одно из состо ний сдвигового регистр 18 и передает его на вход счетчика 5a sequence of square-wave pulses Pd arrives, and a sequence of numbers of length 2 -1 is formed on the shift register 19 containing the p-binary bits. If the information does not match with the n-th and i-ro, where 1 ii n of the outputs of the shift register, the EXCLUSIVE OR 20 element is triggered and the signal 1 arrives at the information input of the shift register 18 and the first output of the pseudo-random number generator simultaneously from the states of the shift register 18 and transmits it to the input of the counter 5
Сигналы с первого выхода генератора 2 псевдослучайных чисел через элементы 8-11 поступают на затворы транзисторов 23 и 24 в моменты дей- стви F. При по влении логической 1 на затворе транзистора 23 (на затворе транзистора 24 в этот момент логической О) конденсатор 26 зар жаетс до величины опорного напр же- ни EJJ , при по влении логической 1 тса затворе транзистора 24 конденсато 26 разр жаетс на общую шину. Результирующее напр жение на конденсаторе 26 соответственно равно Е или О. The signals from the first output of the generator 2 pseudo-random numbers through elements 8-11 arrive at the gates of transistors 23 and 24 at times of action F. When logical 1 appears at the gate of transistor 23 (at the gate of transistor 24 at this moment of logic O), the capacitor 26 charges When the voltage of the logical 1 Tc gate of the transistor 24 of the condensate 26 is discharged to the common bus, it becomes equal to the reference voltage EJJ. The resulting voltage on the capacitor 26 is respectively equal to E or O.
После окончани импульса F тран- нсторы 23 и 24 закрываютс , а тран- iHcTop 25 открываетс , происходит иа -иределение емкостей между конденсаторами 26 и 27, а следовательно, и деление.напр жений. При равенстве емкостей конденсаторов на параллепь- но соединенных конденсаторах уста- наиливаетс новое знамен :е напр жени After the end of the pulse F, the transistors 23 and 24 are closed, and the trans-iHcTop 25 opens, the capacitance between the capacitors 26 and 27 is determined, and hence the division of the voltages. In case of equal capacitance of capacitors on parallel-connected capacitors, a new banner is installed: e voltage
„ Ui « ЕО-К;.,„Ui“ ЕО-К;.,
и and
(1)(one)
новое значение напр жени на конденсаторах; предыдущее значение наnew voltage value on capacitors; previous value on
4545
конденсаторе 26; опорное напр жение; коэффициент, принимающийa capacitor 26; reference voltage; coefficient taking
значение 1 или О (в 50 зависимости от предыдущего состо ни транзисторов 23 и 24). тактов иа сдвиговом ре- ;the value is 1 or O (in 50 dependencies on the previous state of transistors 23 and 24). cycles of shear re-;
станавливаетс числоthe number is reset
5555
Ки„. К-,Ki „. TO-,
i + i +
+ « I + “I
где К - - значение старшего разр да регистра в момент делени напр жени на конденсаторах 26 и 27, К. - значение младшего разр да сдвигового регистра в момент делени напр жени .where K - is the value of the most significant bit of the register at the time of dividing the voltage on capacitors 26 and 27, K. To - the value of the least significant bit of the shift register at the time of dividing voltage.
Так как операци сдвига двоичного числа в регистре есть деление кода числа на два, то между р дом на выходе цифроаналогового преобразовател 3 и кодом, накопившемс в сдвиговом регистре 18 устанавливает-;- с взаимно однозначное соответствие. При достаточно большом п это соответствие устанавливаетс независимо от первоначального напр жени на конденсаторе 26, так как последовательность (2) есть цепна дробьSince the shift operation of the binary number in the register is the division of a number code by two, between the output of the D / A converter 3 and the code accumulated in shift register 18 establishes -; - with a one-to-one correspondence. For a sufficiently large n, this correspondence is established independently of the initial voltage on the capacitor 26, since the sequence (2) is a continued fraction.
р V V V II - I п . о . и.п 2 4 p v v v ii - i p. about . ip 2 4
j ЕО К.Чп-г j ЕС,К(j EO K.Chp-g j EC, K (
35 4035 40
4545
50 ;50 ;
5555
и при достаточно большом п величинаand for a sufficiently large n value
KjKj
-,, стремитс к нулю.- ,, tends to zero.
Соответствие значений двоичной псевдослучайных последовательности чисел на выходе генератора 2 псевдослучайных чисел и напр жений на выходе цифроаналогового преобразовател 3 в предлагаемом устройстве иллюстрируетс примером дл п в 3, га 2 в виде таблицы.The correspondence between the values of a binary pseudo-random sequence of numbers at the output of a generator of 2 pseudorandom numbers and the voltages at the output of a digital-to-analog converter 3 in the proposed device is illustrated with an example for n in 3, ha 2 in the form of a table.
Из таблицы следует, что значение напр жени на выходе 11ЛП с погрешностью , меньшей значени единицы младшего разр да, соответствует значению двоичного кода псевдослучайного числа, если за старший разр д кода прин ть его первый разр д.It follows from the table that the voltage value at the 11LP output with an error less than the value of the low-order unit corresponds to the value of the binary code of a pseudo-random number, if its first bit is taken as the high-order bit.
На компаратсфе 4 сравниваютс входные си гналы, поступившие по входной шине 14, и значение напр жени с выхода 1(АП 3, при этом выходной сигнал компаратора, по вл юо ийс в моменты превышени напр жени с ЦАП 3 над входным сигналом, через элемент И 12 поступает в счетчик 5,Comparative 4 compares the input signals received on the input bus 14 and the voltage value from output 1 (AP 3, while the output of the comparator appears at the time when the voltage from the DAC 3 exceeds the input signal, through the AND element 12 enters counter 5,
515515
и по разрешению со счетчика 6 переписываетс в выходной регистр, где хранитс до завершени следующего цикла преобразовани .and upon resolution from counter 6, is written to the output register, where it is stored until the end of the next conversion cycle.
Следовательно, значение кода на выходной шине 15 пропорционально значению входного сигнала. Коэффициент пропорциональности зависит от величины источника опорного напр жени и числа повторной псевдослучайной последовательности.Therefore, the code value on the output bus 15 is proportional to the value of the input signal. The proportionality coefficient depends on the magnitude of the source of the reference voltage and the number of repeated pseudo-random sequences.
Методическа погрешность преобразовани складываетс из ранее определенной погрешности ЦАП и погрешнос ти сравнени , равной половине значени единицы младшего разр да.The methodical conversion error is the sum of the previously determined DAC error and the comparison error equal to half the value of the least significant bit unit.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает предельную скорость преобразовани псевдослучайных А1Щ, достижимую при использовании параллельных ЦАП, независимость скорости преобразовани от разр дности псевдослучайного числа, увеличени разр дности и, соответственно, точ- ности АЦП без увеличени разр дности ЦАП, простоту реализации с минимальным количеством прецизионных элементов , возможность реализации псевдодоверо тностных АЦП методом интегральной полупроводниковой технологии.Thus, the proposed device provides the limiting speed of pseudo-random A1SC conversion achievable using parallel DACs, independence of the conversion rate from the pseudo-random number, increasing the bit size and, accordingly, the accuracy of the ADC without increasing the DAC bit size, ease of implementation with the minimum number of precision elements, the possibility of realizing pseudo-constancy ADCs using the integrated semiconductor technology.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874375737A SU1531216A1 (en) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Probability analog-digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874375737A SU1531216A1 (en) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Probability analog-digital converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1531216A1 true SU1531216A1 (en) | 1989-12-23 |
Family
ID=21354564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874375737A SU1531216A1 (en) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Probability analog-digital converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1531216A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652523C1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-04-26 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | Probabilistic device for calculating spectral density of signal |
-
1987
- 1987-12-07 SU SU874375737A patent/SU1531216A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652523C1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-04-26 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | Probabilistic device for calculating spectral density of signal |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109814367B (en) | Time-to-digital converter with gating enabling function | |
SU1531216A1 (en) | Probability analog-digital converter | |
US11159171B1 (en) | Digital slope analog to digital converter device and signal conversion method | |
RU176659U1 (en) | ANALOG-DIGITAL CONVERTER | |
RU2656989C1 (en) | Analogue-to-digital converter | |
RU2205500C1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU1524174A1 (en) | Device for conversion of measurement information | |
SU1115219A1 (en) | Device for measuring error of analog-to-digital converter | |
SU754668A1 (en) | Voltage-code converter | |
SU1591025A1 (en) | Device for gc sampling of memory units | |
SU365829A1 (en) | VOLTAGE CONVERTER TO CODE | |
SU744971A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU293297A1 (en) | ANALOG-DIGITAL CONVERTER PORTS | |
SU1388989A2 (en) | A-d converter | |
SU1510086A1 (en) | A-d converter | |
SU711678A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU399061A1 (en) | PARALLEL AND CONSISTENT THREE-TACT ANALOG-DIGITAL CONVERTER | |
SU1661998A1 (en) | Servo analog-to-digital converter | |
SU991407A1 (en) | Interfacing device | |
RU2020751C1 (en) | Analog-to-digital conversion device | |
SU1259487A1 (en) | Shift-to-residual class system code converter | |
SU756630A1 (en) | Analogue-digital dc voltage deviation converter | |
SU911722A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU1325462A1 (en) | Device for sorting binary numbers | |
RU2020749C1 (en) | Bit-by-bit comparison analog-to-digital converter |