SU1661998A1 - След щий аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам преобразовани  аналоговых величин в цифровые и может быть использовано в области св зи, вычислительной и измерительной технике. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и уменьшение динамических погрешностей. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 управлени , реверсивный счетчик 3, блок 4 выделени  модул , цифроаналоговые преобразователи 5, 6, регистр 7 сдвига, блок 8 выделени  разности, сравнивающие устройства 9, 10, делители 11, 12 напр жени , ключ 13, переключатель 14, элементы И 15 - 17, элемент НЕ 18, элемент 19 задержки с соответствующими св з ми. 1 ил.

Description

(Л

о о

NO

ю

00

Изобретение относитс  к устройствам преобразовани  аналоговых величин в цифровые и может быть использовано в области св зи, вычислительной и измерительной техники.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и уменьшение динамических погрешностей .

На чертеже представлена структурна  схема след щего аналого-цифрового преобразовател .

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 управлени , реверсивный счетчик 3, блок выделени  модул , первый 5 и второй 6 цифроаналоговые преобразователи , регистр 7 сдвига, блок 8 выделени  разности, первое 9 и второе 10 сравнивающие устройства, первый 11 и второй 12 делители напр жени , ключ 13, переключатель 14, первый 15, второй 16 и третий 17 элементы И, элемент НЕ 18 и элемент 19 задержки.

Регистр 7 сдвига, в одном из разр дов которого всегда есть 1, управл етс  импульсами , подаваемыми на его входы. При подаче импульса на первый вход (с выхода ключа 13) происходит сдвиг 1 на один разр д вправо (в сторону младшего разр да), а при подаче импульса на второй вход (с четвертого выхода блока 2 управлени ) происходит сдвиг 1 влево. Ключ 13 управл етс  младшим разр дом регистра 7 сдвига, если в младшем разр де 1, ключ 13 разомкнут и импульсы сдвига вправо через него на первый вход регистра 7 сдвига не проход т.

Напр жение Ue на выходе второго циф- роаналогового преобразовател  6 равно весу того разр да реверсивного счетчика 3, на вход которого подаетс  высокий потенциал с разр да регистра 7 сдвига, содержащего 1, и может принимать значени  2 А ,

21Д,2 2ДГ... 2 ПД , где Д - величина шага квантовани .

На выходе вычитающего блока 8 формируетс  напр жение

Ди - Ux - Us,

где Ux - напр жение преобразуемой величины;

Us напр жение на выходе первого цифроаналогового преобразовател  5, соответствующее выходному коду устройства.

Коэффициент передачи делител  11 равен 1/2, а делител  12 равен 1/3.

Напр жение, соответствующее информационной 1, устанавливаетс  на выходе сравнивающего устройства 9 при выполнении услови 

IAUH

и

0)

а на выходе сравнивающего устройства 10 - при выполнении услови 

Ґ(2.

По каждому импульсу генератора 1 тактовых импульсов устройство работает в два такта Запись - сдвиг.

Первый такт Запись. Если условие (1) не выполн етс , импульс с генератора 1 тактовых импульсов через элемент И 17 и пере- ключатель 14, положение которого определ етс  знаком напр жени  Ди, подаваемого на его управл ющий вход, поступает на суммирующий (при Ди 0) или

вычитающий (при Ди О) вход реверсивного счетчика 3, в котором происходит суммирование или вычитание 1 в том разр де, на который подаетс  1 из разр да регистра 7 сдвига.

Если же условие (1) выполн етс , то на выходе сравнивающего устройства 9 будет 1, а с выхода элемента НЕ 18 на вход элемента И 17 подаетс  О, что запретит прохождение импульса на реверсивный

счетчик 3 и его состо ние останетс  неизменным .

Второй такт Сдвиг. Он начинаетс  с по влени  импульса генератора 1 тактовых импульсов на выходе элемента 19 задержки,

причем врем  задержки должно быть не меньше времени переходных процессов в реверсивном счетчике 3 при сложении (вычитании ) 1 и срабатывании цифроаналого- вых преобразователей 5 и 6. Если

выполн етс  условие (1), с выхода сравнивающего устройства 9 на вход элемента И 16 подаетс  1, что разрешает прохождение импульса генератора 1 тактовых импульсов с выхода элемента 19 задержки, через элемент И 16, ключ 13 на первый вход регистра 7 сдвига, в котором происходит сдвиг единицы на один разр д вправо, причем сдвига не произойдет, когда 1 находитс  в самом младшем разр де регистра 7 сдвига, так как

в этом случае ключ 13 разомкнут.

Если выполн етс  условие (2), с выхода сравнивающего устройства 10 на вход элемента И 15 подаетс  Г,что разрешает прохождение импульса генератора 1 тактовых импульсов с выхода элемента 19 задержки, через элемент И 15, на второй вход регистра 7 сдвига, в котором происходит сдвиг 1 на один разр д влево.

Если же ни одно из условий (1) и (2) не выполн етс , то ни на один из входов регистра 7 сдвига импульс сдвига не пройдет, так как элементы И 15 и 16 закрыты сигналом О, подаваемым с выходов соответственно сравнивающих устройств 10 и 9. А это означает, что в следующем цикле Запись - сдвиг должен быть подвергнут коррекции тот же разр д выходного кода.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. След щий аналого-цифровой преобразователь ,содержащий генератор тактовых импульсов, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого соединены с первым и вторым выходами блока управлени , выходы - с соответствующими входами первого цифроаналогового преобразовател , автономные входы разр дов реверсивного счетчика объединены с соответствующими входами второго цифроаналогового преобразовател  и соединены с соответствующими выходами регистра сдвига, выход первого сравнивающего устройства соединен с первым входом блока управлени , первый вход - с выходом блока выделени  модул , вход которого соединен с выходом блока выделени  разности, первый вход которого соединен с выходом первого цифро- аналогового преобразовател , входы которого  вл ютс  выходной шиной, а второй вход блока выделени  разности  вл етс  входной шиной, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом блока управлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и уменьшени  динамических погрешностей , введены второе сравнивающее устройство, первый и второй делители напр жени  и ключ, выход которого соединен с первым входом регистра сдвига, управл ющий и информационные входы - соответственно с выходом младшего разр да регистра сдвига и третьим выходом блока управ лени , четвертый выход которого соединен с вторым входом регистра сдвига, выход

   второго цифроаналогового преобразовател  соединен с входом первого делител  напр жени , выход которого соединен с первыми входами первого и второго сравнивающих устройств, выход блока выделени 

   разности соединен с третьим входом блока управлени , четвертый вход которого соединен с выходом второго сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с выходом второго делител  напр жени ,

   вход которого соединен с выходом блока выделени  модул .
2. 2. Преобразователь по п,1. о т л и ч а га- щи и с   тем, что блок управлени  выполнен на переключателе, первом, втором и третьем элементах И, элементе НЕ и элементе задержки, вход которого  вл етс  вторым входом блока и соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом переключател , управл ющий вход которого  вл етс  третьим входом блока, а первый и второй выходы - соответственно пербым и вторым выходами блока, первым входом которого  вл ютс  первый вход второго элемента И и вход

   элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход элемента задержки соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом второго элемента И, выход которого  вл етс  третьим выходом блока, а второй вход и выход первого элемента И  вл ютс  соответственно четвертыми входом и выходом блока.