SU477539A1 - Устройство аналого-цифрового преобразовани - Google Patents

Description

ром 14. Сигнал с генератора 14 управл ет запуском АЦП через схему И 10.

Устройство работает следующим образом.

На вход АЦП 1 подаетс  измер емый сигнал t/ , который одновременно поступает на входы аналогового запоминающего устройства 3, нуль-органа 2 и через разделительный конденсатор 12 на вход блока двухполупериодного детектировани  11. Дл  осуществлени  адаптивного по скорости квантовани  измер емого сигнала в зависимости от его текущих частоты и амплитуды в соответствии с формулой

сос(0

1/ Лмзчч- I (О

,

где Л - число измерений; сОс( - конечна  частота среза спектральной плотности измер емого сигнала;

Имакс(01 - максимальное значение модул  функции на рассматриваемом интервале; ES - погрешность аппроксимации, на один из входов смены 10 подаетс  управл ющий сигнал Xz, а на другой - сигнал, сформированный генератором 14, построенным , например, на основе управл емого мультивибратора . Сигнал со схемы 10 через схему 8 запускает АЦП. При этом текущую частоту среза из.мер емого узкополоспого сигнала можно оценить по величине периода между соседними экстремумами и в соответствии с этим автоматически перестроить число преобразований на следующем интервале между экстремальными точками. Одновременно определ етс  изменение амплитуды входного сигнала за врем  предыдущего интервала между экстремумами и, таким образом, формируетс  сигнал, определ ющий изменение скорости измерени  входного сигнала в зависимости от его текущей спектральной плотности и заданной допустимой погрешности аппроксимации .

После включени  устройства начинает работать тактовый генератор 5, который определ ет скорость работы устройства 4 определени  изменени  знака приращени , аналогового дополн ющего устройства 3, нуль-органа 2 и накопител  интервала 6.

Частота тактового генератора выбираетс  максимально возможной и определ етс  быстродействием аналоговых измерительных схем. Это необходимо дл  более точного по времени и, следовательно, по амплитуде нахождени  экстремума, которое осуществл етс  узлами 2, 3, 4 и 5. Накопитель интервалов 6 выполн ет функцию преобразовани  текущего интервала между соседними экстремумами в пропорциональное напр жение, которое подаетс  на один из входов операционного блока 13 дл  прин ти  решени  об изменении частоты унравл емого генератора 14. Поиск экстремальных значений входного сигнала

осуществл етс  устройством 4 определени  и менени  знака приращени . На первом такте аналоговым запоминающим устройством 3 фиксируетс  текущее значение измер емого сигнала f/ и подаетс  на нуль-орган 2, на втором такте это значение сравниваетс  с ранее запомненным значением измер емого сигнала , поданным на другой вход нуль-органа. Сигналы с выхода нуль-органа «1 или «О

фиксируютс  устройством определени  изменени  знака приращени , которое представл ет собой логическую схему. На следующих двух тактах процесс определени  знака приращени  сигнала /д. повтор етс  и это происходит до тех пор, пока на выходе нуль-органа , например, последовательность «единиц не измен етс  на последовательность «1гулей или наоборот. Это изменение фиксируетс  устройством 4 определени  изменени  знака приращени , которое посылает сигнал в накопитель интервала 6 дл  начала отсчета измер емого интервала времени, измерение которого длитс  до определени  следующего экстремального значени  в измер емом сигнале U

С накопител  считываетс  значение периода между экстремумами, причем определение последних происходит независимо от работы АЦП 1.

Одновременно с определением времени между экстремумами происходит детектирование его переменной составл ющей, дл  чего входной сигнал через разделительный конденсатор 12 подаетс  в блок двухполупериодного детектировани  11, с выхода которого напр жение , пропорциональное амплитуде измер емого сигнала, подаетс  на операционный блок 13, сигнал на выходе, пропорционален и периоду измер емого напр жени  и его амплитуде .

При ступенчатой аппроксимации в операционном блоке происходит умножение входных сигналов, причем значение заданной погрешности учитываетс  масштабированием одного из сомножителей.

Дл  линейной аппроксимации извлечение квадратного корн  из значени  амплитуды измер емого сигнала быть учтено соответствующей калибровкой блока 11, при этом учитываетс  и заданна  погрешность аппроксимации .

Напр жение с выхода операционного блока 13 управл ет частотой генератора 14, который в режиме адаптивного квантовани  запускает АЦП 1 через схемы П. При этом пропорциопально заданной погрешности аппроксимации выбираетс  максимальна  начальна  частота управл емого генератора 14, котора  в процессе измерени  может только снижатьс .

Устройство аналого-цифрового преобразовани  в зависимости от управл ющих Х, Xz и Аз может работать как автономное устройство с внешним запуском, если , а Q. (при этом сигнал внешнего запуска подаетс 

на схему 9), как адаптивный преобразователь