SU434593A1 - Следящий интегрирующий аналого-цифровойпреобразователь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области техники преобразовани  аналоговых сигналов в цифровой код.

Известны след щие интегрирующие аналого-цифровые преобразователи, содержащие источник эталонного напр жени , подключенный через ключ к входу интегратора и выходу шунтирующего ключа, выход которого соединен с выходом интегратора и подключен к входу компаратора, второй вход которого подключен к общей шине, а выход через вентили - к запоминающему устройству, выход блока формировани  циклов преобразовани  соединен с управл емыми входами вентилей и шунтирующего ключа, а через блок синхронизации , генератор заполн ющих импульсов и вентиль с входом счетчика. Однако такие преобразователи имеют низкую помехоустойчивость , в результате чего возникает колебательный переходный процесс при по влении какого-либо возмущени  на его входе, например, при резком изменении амплитуды или фазы гармонической помехи, при воздейctвии импульсной помехи, что приводит к недостоверному результату преобразовани .

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости след щего интегрирующего аналого-цифрового преобразовател .

Это достигаетс  введением в схему предлагаемого преобразовател  управл емого по

длительности одновибратора, в котором запускающий вход соединен с выходом блока формировани  циклов преобразовани , регулирующий вход - с выходом запоминающего устройства, инвертирующий выход - с управл ющим входом ключа подключени  эталонного напр лсени , а неинвертирующий выход- с вентилем счетчика.

Работа преобразовател  основана на том,

что длительность тактов интегрировани  эталонного напр жени  в интеграторе оиредел етс  с помощью одновибратора, длительность выходного сигнала которого регулируетс  квантами по цепи обратной св зи в

зависимости от состо ни  интегратора к концу цикла преобразовани . При этом каждый цикл преобразовани  начинаетс  с установлени  в интеграторе начальных условий. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого

преобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу преобразовател .

Схема содержит источник 1 эталонного напр жени , ключ 2 дл  его подключени  к интегратору , выполненному на операционном усилителе 3 с входными резисторами 4 и 5, конденсатором 6 и шунтирующим ключом 7 устаиовки начальных условий, компаратор 8 с выходными вентил ми 9 и 10, генератор 11

заполн ющих импульсов, блок 12 синхронизации этих импульсов с периодом помехи, блок 13 формировани  циклов преобразовани  и счетчик 14 с входным вентилем 15. В преобразователь введен также управл емый по длительности одновибратор 16. Регулирующий вход этого одновибратора соединен с выходом запоминающего устройства 17, выполненного , например, на конденсаторе 18 и ключах 19 и 20, осуществл ющих его зар д и разр д. Запускающий вход одновибратора 16 соединен с выходом блока 13, а его выходы - с входом ключа 2 и входом вентил  15.

Входной сигнал непрерывно подключен через клемму 21 к резистору 5 интегратора. За врем  разынтегрировани  в счетчике 14 накапливаетс  новое значение результата преобразовани , которое снимаетс  с выходов 22. Циклы преобразовани  повтор ютс  с перио,дом , равным периоду помехи. Эти периоды формируютс  по сигналу от источника помехи 23.

Входной сигнал 24 (фиг. 2) с наложенной гармонической и импульсной помехами циклически по импульсам 25, сформированным блоком 13, преобразуетс  в код. С помощью блока 12 импульсы 26 генератора 11 синхронизируютс  с периодом помехи. Напр жение 27 на выходе интегратора под воздействием импульсной помехи к концу цикла принимает положительное 28 или отрицательное 29 значени . Эти напр жени  в известных след щих интегрирующих аналого-цифровых преобразовател х привели бы к колебательному переходному процессу. В рассматриваемой схеме они с помощью сигнала 30 компаратора 8 открывают один из вентилей 9 (10). Импульс 25 проходит через этот вентиль и включает ключ 19 (20) разр да или зар да конденсатора 18. При этом величина этого разр да (зар да) вли ет на длительность импульсов 31 одновибратора 16. Импульсы разр да 32 и зар да 33 конденсатора 18 измен ют длительность импульсов одновибратора на величину, не превышающую квант результирующего кода. Результат преобразовани  получаетс  путем подсчета импульсов 34 за врем  отсутстви  импульса на неинвертирующем выходе одновибратора.

След щий цикл работы преобразовател  начинаетс  с приходом импульсов 25, по которому устанавливаютс  начальные услови  в интеграторе. При отсутствии возмущени  на входе преобразовател  к концу цикла на выходе интегратора отрицательное напр жение 29, если в конце предыдущего такта преобразовани  было положительное напр жение 28. Это напр жение по описанной выще

схеме измен ет длительность импульса 31 одновибратора на один квант в противоположную сторону по сравнению с предыдущим изменением . Процесс слежени  такого вида продолжаетс  непрерывно.

Таким образом, в данной схеме колебательный переходной процесс возникнуть не может , и результат к концу каждого цикла соответствует величине входного преобразуемого сигнала.

Предмет изобретени 

След щий интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник эталонного напр жени , подключенный через ключ к входу интегратора и выходу щунтирующего ключа, выход которого соединен с выходом интегратора и подключен к входу компаратора, второй вход которого подключен к общей щине, а выход через вентили - к запоминающему устройству, выход блока

формировани  циклов преобразовани  соединен с управл емыми входами вентилей и шунтирующего ключа, а через блок синхронизации , генератор заполн ющих импульсов и вентиль с входом счетчика, отличающийс   тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , он содержит управл емый по длительности одновибратор, в котором запускающий вход соединен с выходом блока формировани  циклов преобразовани , регулирующий вход - с выходом запоминающего устройства, инвертирующий выход - с управл ющим входом ключа подключени  эталонного напр жени , а неинвертирующий выход - с вентилем счетчика.

J4

ттт

Фиг.1

mtiiiiiiii Фиг. 2