SU1679632A1 - Analog-digital conversion method and device thereof - Google Patents
Analog-digital conversion method and device thereof Download PDFInfo
- Publication number
- SU1679632A1 SU1679632A1 SU894700990A SU4700990A SU1679632A1 SU 1679632 A1 SU1679632 A1 SU 1679632A1 SU 894700990 A SU894700990 A SU 894700990A SU 4700990 A SU4700990 A SU 4700990A SU 1679632 A1 SU1679632 A1 SU 1679632A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- frequency
- code
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
Изобретение относится к импульсной технике и, в частности, к преобразованию напряжений в цифровые коды.;Цель изобретения - повышение быстродействия. Для этого из опорного напряжения вычитают преобразуемое, разность преобразуют в первую частоту за первый интервал времени, формируют первый код, преобразуют его во второе напряжение, которое вновь преобразуют во вторую частоту, а затем во второй код. Последний вычитают из частного от деления опорного напряжения на величину кванта второго напряжения. 2 с. и 1 з.п.ф-лы., 3 ил.The invention relates to a pulse technique and, in particular, to the conversion of voltages into digital codes. The purpose of the invention is to increase the speed. For this, the converted voltage is subtracted from the reference voltage, the difference is converted into the first frequency during the first time interval, the first code is formed, it is converted into the second voltage, which is again converted into the second frequency, and then into the second code. The latter is subtracted from the quotient of the reference voltage divided by the quantum value of the second voltage. 2 sec. and 1 hp ff., 3 ill.
Изобретение относится к импульсной технике,в частности, к способам преобразования напряжений в цифровые коды.The invention relates to a pulse technique, in particular, to methods for converting voltages into digital codes.
Цель изобретения - повышение быстродействия.The purpose of the invention is to increase speed.
Процесс преобразования в предлагаемом способе можно описать следующими выражениями. Сначала получают разностьThe conversion process in the proposed method can be described by the following expressions. First get the difference
ип=ио7их,un = io 7 and x ,
где Цо ~ опорное напряжение, преобразуют напряжение 11п в частоту Ъ=к11п.where Tso ~ reference voltage, convert the voltage 11 n to the frequency b = k11n.
Период X1=1 /Ц этой частоты преобразуют в код ηι=ί0/ίι с помощью эталонной частоты ί0. Код щ преобразуют в напряжение υι= Δη · ηι, которое преобразуют в частотуThe period X1 = 1 / C of this frequency is converted into a code ηι = ί 0 / ίι using the reference frequency 0 . The code u is converted into a voltage υι = Δη · ηι, which is converted into a frequency
ния ί2, υι, ηι,ί2, uι, ηι,
ίοίο
Г2=ки1. Период ί2=1/ί2 этой частоты преобразуют В код Π2=ίο/ί2.G2 = Ki1. The period ί2 = 1 / ί2 of this frequency is converted to a code Π2 = ίο / ί2.
Затем из кода, равного 1)0/ Δη, вычитают код П2. получая окончательный результат преобразования х = — п2 .Then from the code equal to 1) 0 / Δη, subtract the code P2. getting the final result of the conversion x = - n 2.
Подставляя в пг последовательно значеίι и Цп, получаютSubstituting in PG successively and C p get
_ 1р _ 1р __ 1p _ 1r _
к Щ к Δη ηιto u to Δη ηι
То - ίι _ к ип _ ио - их _ к Δη ίρ к Δη ΔιThat - ίι _ to and п _ and about - and х _ to Δη ίρ to Δη Δι
Цр _ УхΔη Δη 'CR _ UhΔη Δη '
П2 =P2 =
ί2ί2
1679632 Α11679632 Α1
16796321679632
Τη (рт ) — То [Τη (rt) - That [
Поэтомуtherefore
кит(«-1)Ki t ("-1)
кяи|п/а[\1т kayi | p / a [\ 1 t
и представляет собой точный результат преобразования их в код с квантом по напряжению Δη.and is the exact result of the conversion and x to the code with a voltage quantum Δη.
к а Цщ Νγπto a Tsch Νγπ
кит(а-1 )Ki t (a-1)
= а- 1 +·= a- 1 + ·
Результат х получают за Τη= ΐι+ ΐ2 = -А 4- -1_ = АкАА2ί2 Η · ί2 'The result of x is obtained for Τ η = ΐι + ΐ2 = -A 4- -1_ = AkAA 2 ί2 · 2 '
так как ί2= Ш1= к Δη гцsince ί2 = Ш1 = к Δη Hz
= кАп= AC
ίοίο
Τ1Τ1
имеем ΐιί2— к Δη ίο, откудаwe have ΐιί2— to Δη ίο, from where
ίί +ίί +
Τη Τ η
к Δη ίο ίίto Δη ο ίί
_ίι_ __ίι_ _
к Δη ίοto Δη ίο
к Δη ίοto Δη ίο
Если в предлагаемом способе иметь максимальную частоту при преобразовании напряжения в частоту 1т=Рт и разрешающую способность 1/Йт, то это позволяет определить величины квантов как по времени ΐο= -4— при получении щ и пг, так и поIf in the proposed method to have the maximum frequency when converting voltage into frequency 1 t = Р t and resolution 1 / Yt, then this allows determining the magnitudes of quanta both in time ΐο = -4— when receiving u and пг, and
ТоThats
напряжению Δη при преобразовании щ в иъthe voltage Δη when converting u to i
Из условия получения кода щ, равного Νγπ, при преобразовании максимальной частоты Тт= ки© определяется величина То=Мткио И То=1/Мткио·From the condition of obtaining the code ui, equal to Νγπ, when converting the maximum frequency Tm = ki ©, the value To = Mtkio I To = 1 / Mtkl · is determined
Для выполнения алгоритма преобразования опорное напряжение и0 должно быть больше ихт= ит, т.е 110= «1)т. и должен быть получен код 1\1т при преобразовании 11т, откуда квантTo perform the conversion algorithm, the reference voltage and 0 must be greater than xt = and t , i.e. 11 0 = “1) t. and the code 1 \ 1 t must be obtained when converting 11t, whence the quantum
* _ Цкт _ Цт _ Цр Νγπ Νγπ О. Νιη* _ Tskt _ Tst _ Tsr Νγπ Νγπ O. Νιη
Поэтому код υ0/Δη, из которого вычитают пг, равен α Νγπ. Учитывая диапазон изменения Тп=Тп(о)-Тп(ит) при преобразованииTherefore, the code υ 0 / Δη, from which pg is subtracted, is α Νγπ. Given the range of change of Tn = T p (o) -Tp (IT) when converting
их=о, Т1=ки0 и их=ит, ц=к(ио—ит)=кит^-1),and x = o, t1 = ki 0 and u x = u t , n = k (io-it) = kit ^ -1),
а также величины Δη и ί0, получаютas well as the values of Δη and ί 0 , get
Ю откуда Тп(о)=Тп(ит) при β= 2.Yu whence T p (o) = Tn (and t ) with β = 2.
Эти выражения позволяют выбрать величину а , обеспечивающую миниОтThese expressions allow you to choose the value of a, providing a mini
15 мальное время преобразования Тп, которое достигается при а- 2. В этом случае Тпмин ~ 3ΝΓπΐθ=3/ί(Π.The maximum conversion time is Tp, which is reached at a- 2. In this case, Tpmin ~ 3ΝΓπΐθ = 3 / (Π.
Таким образом, минимальное время преобразования в предлагаемом способеThus, the minimum conversion time in the proposed method
20 составляет три периода максимального значения частоты при преобразовании напряжения в частоту.20 is three periods of the maximum frequency when converting voltage to frequency.
На фиг.1 приведена блок-схема устройства для аналого-цифрового преобразова25 ния, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.З - временная диаграмма его работы.Figure 1 shows a block diagram of an analog-to-digital conversion device that implements the proposed method; figure 2 - diagram of the control unit; on fig.Z - time diagram of his work.
На фиг.1 - 3 показаны шины входного их и опорного и0 2 напряжений, имеющихIn figure 1 - 3 shows the bus input and x and the reference and 0 2 voltage, having
30 соотношение и0 =2ихт. шины кода результата преобразования 3, пуска АЦП в работу 4 и окончания преобразования 5, аналоговый ключ 6, у которого вход замыкается с выходом при наличии сигнала на управляющем30 ratio and 0 = 2i xt . bus conversion result code 3, start the ADC to work 4 and end conversion 5, analog switch 6, which has an input with an output when there is a signal on the control
35 входе, преобразователь 7 напряжения в частоту импульсов (ПНЧ), аналоговый переключатель 8, у которого выход соединен с первым входом при наличии сигнала на управляющем, входе и с вторым входом при35 input, the Converter 7 voltage to pulse frequency (FLA), analog switch 8, in which the output is connected to the first input when there is a signal on the control, the input and the second input when
40 отсутствии этого сигнала, цифроаналоговый преобразователь 9 (ЦАП) с запоминающим регистром для записи кода и с д Цо Цт40 in the absence of this signal, a digital-to-analog converter 9 (D / A converter) with a memory register for writing a code and with DC ZT
Δη =-7/-/-—= . — , реверсивный счетчик Ζ Мт гчтΔη = -7 / - / -— =. -, reversible counter Ζ Mt ght
45 ю с входом управления режимом вычитания, емкость 2Νπι, формирователь 11 импульсов, первый 12 и второй 13 элементы ИЛИ, элемент И 14, блок 15 управления, сдвигающий регистр 16, имеющий вход за50 писи "1" в младший разряд и вход для импульсов сдвига, генератор 17 импульсов эталонной частоты ί0, одновибратор 18, формирователь 19 импульсов, элементы И 20 и ИЛИ 21, импульсы с выхода ПНЧ 22,45 th with control input of the subtraction mode, capacitance 2Νπι, driver 11 pulses, first 12 and second 13 elements OR, element AND 14, control unit 15, shifting register 16, having entry of 50 entries "1" to the low order and input for pulses , the generator 17 pulses of the reference frequency ί 0 , the one-shot 18, the driver of the 19 pulses, the elements AND 20 and OR 21, the pulses from the output of the FLA 22,
55 импульс 23 пуска шины 4, сигналы 24 и 2555 pulse 23 start bus 4, signals 24 and 25
на выходах второго и третьего разрядов регистра 16, последний из них подается наat the outputs of the second and third bits of register 16, the last one is served on
шину 5, импульсы 26 и 27 с выходов элементов ИЛИ 21 и ИЛИ 13.bus 5, the pulses 26 and 27 with the outputs of the elements OR 21 and OR 13.
Τ η (о) —· ίο (Τ η (o) - · ο (
к Цо to f about
к ир/β Пщto ir / β psch
— ( β + 1 ) Нт То- (β + 1) Ht That
к и0 Νπτ х _k and 0 Νπτ x _
ки0 } ki 0 }
5five
16796321679632
66
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Вычитание из опорного напряжения 110 входного напряжения осуществляется в ПНЧ 7, имеющем суммирующий и вычитающий входы. Это происходит после поступления импульса 23, который устанавливает "О" в код в счетчике 10 и в ”Г' первый разряд регистра 16.Subtraction from the reference voltage 11 0 of the input voltage is carried out in the FNC 7, which has summing and subtracting inputs. This occurs after receipt of the pulse 23, which sets the "O" in the code in the counter 10 and in "G" the first digit of the register 16.
Первый после импульса 23 импульс 22 сдвигает "1" во второй разряд регистра 16, выходной сигнал 24 которого подключает с помощью ключа 6 напряжение их к вычитающему входу ПНЧ 7. Так как на его суммирующем входе присутствует напряжение ио с выхода переключателя 8 благодаря отсутствию сигнала на его управляющем входе, то в течение сигнала 24 разность ип=ио-их преобразовывается в первую частоту ίι.After pulse 23, the first pulse 22 shifts “1” to the second digit of register 16, the output signal 24 of which connects voltage and x to the subtracting input of the FLL 7. With the help of key 6, since its summing input has voltage from switch 8 output due to the absence of a signal at its control input, then for a signal 24, the difference and n = and o are transformed into the first frequency ίι.
Преобразование периода ΐι этой частоты в промежуточный код осуществляется с помощью счетчика 10 и импульсов генератора 17, имеющего частоту ίο. Его импульсы проходят через элемент И 14, который открыт сигналом 24, прошедшем через элемент ИЛИ 12 на вход счетчика 10, где получается код ηι=ΐιίο. Периода заканчивается с приходом второго импульса 22 после имимпульса 23. Сигнал 24 снимается и формирователь 19 своим импульсом 26, проходящим через элемент ИЛИ 21, записывает код щ из счетчика 10 в регистр ЦАП 9.The conversion of the period ΐι of this frequency into an intermediate code is carried out using the counter 10 and the generator 17 pulses having the frequency част ο . Its pulses pass through an element of AND 14, which is opened by a signal 24 passing through an element OR 12 to the input of counter 10, where the code ηι = ΐιί ο is obtained. The period ends with the arrival of the second pulse 22 after the impulse 23. The signal 24 is removed and the driver 19 with its pulse 26 passing through the element OR 21 writes the code u from counter 10 to the DAC register 9.
Для исключения записи недостоверного кода ηί, обусловленного переходными процессами в счетчике 10, при совпадении импульса 26 с импульсом ί0 в блок 15 введены элементы И 20, ИЛИ 21 и одновибратор 18, который в этом случае запускается по переднему фронту сигнала элемента И 20, а своим выходным сигналом, объединенным в элементе ИЛИ 21 с импульсом 26, сдвигает запись кода ηί в ЦАП 9 на время окончания переходных процессов в счетчике 10.To exclude the recording of an invalid code ηί caused by transients in counter 10, when pulse 26 coincides with pulse 0 , block 15 introduces the elements AND 20, OR 21 and the one-shot 18, which in this case starts on the leading edge of the signal element And 20, and its output signal, combined in the element OR 21 with pulse 26, shifts the write code η in the DAC 9 at the end of the transient processes in the counter 10.
Преобразование промежуточного кода щ в напряжение 11ι= Λι-πι выполняет ЦАП 9, а преобразование и 1 во вторую частоту ПНЧ 7. Со снятием сигнала 24 ключ 6 отключает от ПНЧ 7 напряжение их, а сигнал 25 с помощью переключателя 8 подключает к нему напряжение 1)ι, которое преобразуется во вторую частоту Тг.Converting the intermediate code into voltage 11ι = Λι-πι performs the DAC 9, and converting 1 to the second frequency of the IFF 7. With the removal of the signal 24, the key 6 switches off the voltage and x from the IF 7, and the signal 25 switches the voltage to it using switch 8 1) ι, which is converted to the second frequency Tg.
Преобразование периода п этой частоты во второй код пг также выполняете^ с помощью счетчика 10 и импульсов частоты ί0, при этом получение пг= ТгТо совмещено во времени с вычитанием п2 из кода, равного частному от деления опорного напряжения на величину кванта, т.е. равногоThe conversion of the period n of this frequency to the second code ng is also performed ^ with the help of counter 10 and frequency pulses получение 0 , while the receipt of ng = TgTo is combined in time with the subtraction of n 2 from the code equal to the quotient from dividing the reference voltage by the quantum value, t. e. equal
υ0/Δη=2Νπι, благодаря этому в счетчике 10 получается результат χ=(2Νπτη2).υ 0 / Δη = 2Νπι, thanks to this, in counter 10, the result is χ = (2Νπτη 2 ).
После записи кода η 1 в ЦАП 9 по импульсу 26 запускается формирователь 11, импульс 27 которого устанавливает "0" в код в счетчике 10. Так как его емкость равна 2Νπι, то при вычитании хотя бы одного импульса в счетчике 10 получают код (2Νπτ 1) и далее он уменьшается в течение ί2 сигнала 25, который в нем включает режим вычитания и, проходя через элемент ИЛИ 12, разрешает прохождение импульсов ίο на его счетный вход. По истечении 12 в счетчике 10 получают кодAfter writing the code η 1 in the D / A converter 9, pulse 26 starts the driver 11, the pulse 27 of which sets "0" to the code in the counter 10. Since its capacity is 2Νπι, then at subtraction of at least one pulse in the counter 10, the code is received (2Νπτ 1 ) and then it decreases for ί 2 signal 25, which in it turns on the subtraction mode and, passing through the element OR 12, allows the passage of pulses ί ο to its counting input. After 1 2 in the counter 10 receive the code
χ=(2Νπι-ί2ίο)~(2Ν!η-π2),χ = (2Νπι-ί2ίο) ~ (2Ν! η-π 2 ),
который является результатом преобразования. О его готовности информирует окончание сигнала 25, выдаваемого по шине 5. На получение х затрачено время Τη=(ίι+ΐ2). а также время от импульса 23 до первого импульса 22, которое обусловлено несинхронностью возникновения этих импульсов. Наибольшая величина этого времени равна одному периоду частоты Гт, так как к ПНЧ 7 в это время подключено напряжение 11о. Поэтому общее наибольшее время преобразования составляетwhich is the result of conversion. About its readiness informs the termination of the signal 25, issued on the bus 5. To receive x spent time времяη = (ι + ΐ2). as well as the time from pulse 23 to the first pulse 22, which is due to the non-synchronism of the appearance of these pulses. The largest value of this time is equal to one period of the frequency Gt, since a voltage of 11 ° is connected to the FNC 7 at this time. Therefore, the total longest conversion time is
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894700990A SU1679632A1 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Analog-digital conversion method and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894700990A SU1679632A1 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Analog-digital conversion method and device thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1679632A1 true SU1679632A1 (en) | 1991-09-23 |
Family
ID=21452170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894700990A SU1679632A1 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Analog-digital conversion method and device thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1679632A1 (en) |
-
1989
- 1989-04-28 SU SU894700990A patent/SU1679632A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1679632A1 (en) | Analog-digital conversion method and device thereof | |
US4185275A (en) | Capacitive analog to digital converter | |
RU176659U1 (en) | ANALOG-DIGITAL CONVERTER | |
SU1270895A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
US3932864A (en) | Circuit for converting a companded digital time-amplitude pulse code into a linear digital amplitude pulse code | |
SU1594691A1 (en) | Follow-up a-d converter | |
RU2058060C1 (en) | Analog-to-digital converter with intermediate voltage-to-pulse frequency changer | |
RU2037267C1 (en) | Analog-to-digital converter | |
RU2205500C1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU841111A1 (en) | Voltage-to-code converter | |
SU590798A1 (en) | Telemetering system adaprive switch | |
SU693538A1 (en) | Time interval-to-code converter | |
SU683018A1 (en) | Time interval-to-code converter | |
SU1510086A1 (en) | A-d converter | |
SU743193A1 (en) | Series-parallel analogue-digital converter | |
SU1376241A2 (en) | Apparatus for digital support of recurrent signal phase | |
SU1661998A1 (en) | Servo analog-to-digital converter | |
RU2006909C1 (en) | Device for conversion from decimal to binary number system | |
SU1571761A1 (en) | Analog-digital converter | |
SU834892A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU980279A1 (en) | Time interval-to-digital code converter | |
RU2024194C1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU760442A1 (en) | Pulse repetition frequency-to-code converter | |
SU815906A1 (en) | Method and device for converting time interval to digital code | |
RU1837395C (en) | Method of and device for analog-to-digital conversion |