SU660246A1 - Multichannel integrating analogue-digital converter - Google Patents

Multichannel integrating analogue-digital converter

Info

Publication number
SU660246A1
SU660246A1 SU772465741A SU2465741A SU660246A1 SU 660246 A1 SU660246 A1 SU 660246A1 SU 772465741 A SU772465741 A SU 772465741A SU 2465741 A SU2465741 A SU 2465741A SU 660246 A1 SU660246 A1 SU 660246A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
control unit
channel
input
counter
output
Prior art date
Application number
SU772465741A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Антонович Яремчук
Николай Евгеньевич Тарабан
Original Assignee
Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU772465741A priority Critical patent/SU660246A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU660246A1 publication Critical patent/SU660246A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к области информационно-измерительной техники и может быть использовано дл  преобразовани  аналоговых сигналов в цифровые коды.The invention relates to the field of information technology and can be used to convert analog signals into digital codes.

Известен многоканальный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий ключи, преобразователь, блок управлени  и переключени  каналов и счетчик .A multichannel integrating analog-to-digital converter is known, comprising keys, a converter, a control and switching unit, and a counter.

Этот преобразователь имеет недостаточную точность преобразовани  1.This converter has insufficient conversion accuracy.

Известен многоканальный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий 7 С-цепочки, подключенные к ключам, управл ющие входы которых соединены с блоком адресного выбора каналов , блок управлени , имеющий свой управл ющий вход и соединенный со счетчиком , имеющим выходы дл  считывани  результатов преобразовани , и с блоком адресного выбора каналов, который имеет выход, номера канала ,2.A multichannel integrating analog-to-digital converter is known, containing 7 C-chains connected to keys, the control inputs of which are connected to an address selector unit, a control unit having its own control input and connected to a counter having outputs for reading conversion results, and with the block of address selection channels, which has an output, channel numbers, 2.

Известный преобразователь обладает низкой точностью, так как в нем применено только аналоговое интегрирование, которое не обеспечивает длительного хранени  результатов преобразовани , и имеет нелинейность из-за конечной посто нной времени интеграторов на С-ценочках.The known converter has low accuracy, since it uses only analog integration, which does not provide long-term storage of the conversion results, and has non-linearity due to the finite time constant of integrators at C-chains.

Целью изобретени   вл етс  новыщениеThe aim of the invention is to innovate

точности и быстродействи  преобразовани , а также уменьщение нелинейности за счет ее коррекции. Поставленна  цель достигаетс  тем, чтоthe accuracy and speed of the transformation, as well as the reduction of nonlinearity due to its correction. The goal is achieved by the fact that

в многоканальный интегрирующий аналогоцифровой преобразователь, содерл ащий источник опорного напр жени , Т С-цепочки , подключенные к канальным ключам, управл ющие входы которых соединены сinto a multichannel integrating analog-to-digital converter containing a source of reference voltage, T C-chains connected to channel keys, the control inputs of which are connected to

блоком адресного выбора каналов, подключенным к блоку управлени , соединенному со счетчиком, введены элемент сравнени , дополнительный ключ, реверсивный счетчик импульсов и запоминающее устройство,an address selection unit connected to the control unit connected to the counter, a comparison element, an additional key, a reversible pulse counter and a memory device are entered,

элемент сравнени  и дополнительный ключ подключены к объединенным выходам канальных ключей, к другому входу элемента сравнени  подключен иеточник опорного напр жени , а выход соединен с реверсивным счетчиком импульсов, блоком управлени  и первым управл ющим входом дополнительного ключа, второй управл ющий вход которого соединен с блоком управлени , блок управлени  подключен к входамthe comparison element and the additional key are connected to the combined outputs of the channel keys, the reference voltage source is connected to another input of the comparison element, and the output is connected to a reversible pulse counter, a control unit and the first control input of the additional key, the second control input of which is connected to the control unit The control unit is connected to the inputs.

приема и выходам выдачи кодов реверсивного счетчика импульсов, соединенного с входами приема и выходами выдачи кодов с запоминающего устройства, которое подключено к блоку адресного выбора каналов .receiving and exiting the issuance of codes for a reversible pulse counter connected to the inputs for receiving and exiting issuing codes from a memory device that is connected to the block of address selection of channels.

На фиг. 1 изображена схема многоканального интегрирующего аналого-цифрового иреобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграммы работы преобразовател  дл  трех каналов.FIG. 1 shows a diagram of a multichannel integrating analog-to-digital converter; in fig. 2 - timing diagrams of the operation of the converter for three channels.

Каждый канал многоканального интегрирующего аналого-цифрового преобразовател  состоит из последовательно соединенных резистора 1 (фиг. 1), конденсатора 2 и канального ключа 3. Выход каждого канала нодключен к первому входу элемента сравнени  4 и к дополнительному ключу 5, второй вход элемента сравнени  4 соединен с источником опорного напр жени  6, а выход- с управл ющим входом ключа 5, блоком управлени  7 и реверсивным счетчиком 8 импульсов, который соединен цеп ми выдачи и ириема кода с запоминающим устройством 9, а также с блоком управлени  7. В свою очередь, блок управлени  7 подключен к ключу 5, к счетчику 10, к блоку адресного выбора каналов 11, имеющему выход на клемму 12 номера канала. Блок управлени  7 имеет свой управл ющий вход - клемму 13, а счетчик 10 - клеммы 14 выходов дл  считывани  результатов иреобразовани . Блок адресного выбора каналов соединен также с управл ющими входами ключей 3 и с запоминающим устройством 9.Each channel of a multichannel integrating analog-to-digital converter consists of a series-connected resistor 1 (Fig. 1), a capacitor 2 and a channel switch 3. The output of each channel is connected to the first input of the comparison element 4 and to the additional switch 5, the second input of the comparison element 4 is connected to the source of the reference voltage 6, and the output with the control input of the key 5, the control unit 7 and the reversible pulse counter 8, which is connected to the output circuit and the code with the storage device 9, as well as to the control unit and 7. In turn, the control unit 7 is connected to the key 5, to the counter 10, to the block of the address selection of the channels 11, having an output on the terminal 12 of the channel number. The control unit 7 has its control input, terminal 13, and the counter 10, output terminals 14, for reading out the conversion results. The channel address selection unit is also connected to the control inputs of the keys 3 and to the memory device 9.

Многоканальный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь работает в два такта.Multichannel integrating analog-to-digital converter operates in two cycles.

В первом такте осуществл етс  многоканальное одновременное интегрирование входных исследуемых напр жений.In the first cycle, multichannel simultaneous integration of the input tested voltages is performed.

Интегрирование входных сигналов (фиг. 2,а, б, в), содержащих периодическую иомеху , производитс  в течение времени 2, кратного периоду помехи. С этой целью в течение этого интервала времени входные напр жени  преобразуютс  в частоты на выходе элемента сравнени  4, которые измер ютс  реверсивным счетчиком 8 имиульсов и хран тс  в запоминающем устройстве 9.The integration of input signals (Fig. 2, a, b, c), containing a periodic one and a satellite, takes place within a time 2 times the interference period. For this purpose, during this time interval, the input voltages are converted to frequencies at the output of the element of comparison 4, which are measured by a reversible counter 8 imulses and stored in memory 9.

Каждому каналу в запоминающем устройстве 9 соответствует определенна   чейка , содержимое которой считываетс  и записываетс  в реверсивный счетчик 8 синхронно с подачей управл ющего сигнала из блока адресного выбора канала 11 на ключ 3 соответствующего канала.Each channel in the storage device 9 corresponds to a certain cell, the contents of which are read and written to the reversing counter 8 synchronously with the supply of the control signal from the address selector 11 to the key 3 of the corresponding channel.

Преобразование входных сигналов в частоты осуществл етс  следующим образо.м.The conversion of input signals into frequencies is carried out as follows.

Входные сигналы а, б, в непрерывно интегрируютс  / С-ценочками.The input signals a, b, c are continuously integrated with the / C-chains.

Блок адресного выбора каналов вырабатывает сигналы д, е, ж, з, поочередно открывающие соответствующие ключи 3 каждого канала, подключа  при этом выход соответствующей С-цеиочки ко входу элемента сравнени  4. Элемент сравнени  4 производит сравнение опорного напр жени  с выхода источника опорного напр жени  6 (i/on) с входным напр жением подключенной ./ С-цепочки (URC). Напр жение на .С-цепочках первого , второго и п-то каналов представлены на диаграммах з, и, к. При подключении к элементу сравнени  4 Т С-цепочки первого канала синхронно в реверсивный счетчик 8 переписываетс  содержимое первой  чейки запоминающего устройства 9. ЕслиThe channel address selection block produces signals d, e, g, h alternately opening the corresponding keys 3 of each channel, connecting the output of the corresponding C circuit to the input of the reference element 4. Comparison element 4 compares the reference voltage from the output of the reference voltage source 6 (i / on) with the input voltage of the connected ./ C-chain (URC). The voltage on the .C-chains of the first, second, and n-channels is shown in diagrams, and, K. When 4 T of the first channel is connected to the comparison element synchronously, the contents of the first memory cell 9 are rewritten into the reversible counter 8.

, то производитс  срабатывание элемента сравнени  4, и на его выходе (фиг. 2,л) формируетс  имиульс м, поступающий в реверсивный счетчик 8, а также на управл ющий вход ключа 5, который, then the operation of the comparison element 4 is performed, and at its output (Fig. 2, l) an emulsion is formed that enters the reversible counter 8, as well as the control input of the key 5, which

при этом замыкаетс  и обеспечивает разр д до нул  конденсатора 2 в данном канале. Если же , то элемент сравнени  4 импульс не выдает, ключ 5 остаетс  разомкнутым , а код в реверсивном счетчикеthis closes and ensures the discharge to zero of the capacitor 2 in this channel. If, then, the reference element 4 does not emit a pulse, the key 5 remains open, and the code in the reversing counter

8 - неизменным. По окончании сравнени  напр жени  с выхода 5-цепочки первого канала с опорным напр жением производитс  перепись кода из реверсивного счетчика 8 в первую  чейку запоминающего8 - unchanged. After the comparison of the voltage from the output of the 5-chain of the first channel with the reference voltage is completed, the code from the reversing counter 8 is copied into the first cell of the memory

устройства 9. Затем блок адресного выбора каналов вырабатывает сигнал е, открывающий ключ 3 второго канала, подключа  при этом к элементу сравнени  4 выход У С-цепочки второго канала. Одновременно в реверсивный счетчик 8 переписываетс  содержимое второй  чейки запоминающего устройства 9. При выполнении услови  на вы.ходе элемента сравнени  4 вырабатываетс  имиульс н, поступающийdevice 9. Then the block of address selection of channels generates a signal e, which opens the key 3 of the second channel, and at the same time connects to output element 4 the output C of the second channel. At the same time, the contents of the second cell of the memory device 9 are copied to the reversible counter 8. When the condition is fulfilled, the emulsion n is produced at the output of the element of comparison 4, the incoming

в реверсивный счетчик 8 и замыкающий ключ 5. При выполнении услови  импульс на выходе элемента сравнени  4 не вырабатываетс . По окончании сравнени  код из реверсивного счетчика 8 переписываетс  во вторую  чейку запоминающего устройства 9.a reversible counter 8 and a closing key 5. When the condition is met, a pulse at the output of the element of comparison 4 is not produced. At the end of the comparison, the code from the reversible counter 8 is rewritten into the second cell of the memory 9.

Работа устройства при подключении к элементу сравнени  4 напр жени  л-й RC-цеиочки аналогична, ири выполненииThe operation of the device when connected to the reference element 4 voltages of the lth RC circuit is similar, and

услови  на выходе элемента сравнени  4 вырабатываетс  импульс О. По окончании иодключени  С-цепочки последнего канала вновь к элементу сравнени  4 подключаетс  :/ С-цепочка первогоThe conditions at the output of the element of comparison 4 are generated by the pulse O. After the end of the connection of the C-chain of the last channel, the element of the first channel is again connected to the element of Comparison 4:

канала и т. д.channel, etc.

Дл  устранени  погрещности, св занной с переносом зар да от одного интегрирующего элемента к другому при циклическом подключении их выходов к элементу сравнени  4, который накапливаетс  на входной емкости элемента сравнени  4 и который пропорционален разности напр жений на выходах интегрирующих элементов и числу циклов переключений коммутатора,In order to eliminate the inconsistency associated with the transfer of charge from one integrating element to another when their outputs are cyclically connected to the comparison element 4, which accumulates on the input capacitance of the comparison element 4 and is proportional to the voltage difference between the outputs of the integrating elements and the number of switching cycles of the switch,

между подключени ми двух соседних каналов к элементу сравнени  4 вводитс  дополнительный промежуток времени, в котором все ключи 3 разомкнуты, а ключ 5 под воздействием сигнала с блока управлени  7between the connections of two adjacent channels to the element of comparison 4, an additional time interval is introduced, in which all the keys 3 are open and the key 5 under the influence of a signal from the control unit 7

замыкаетс  и обеспечивает разр д выходной емкости ключей 3 и входной емкости элемента сравнени  4.closes and provides a discharge of the output capacitance of the keys 3 and the input capacitance of the element of comparison 4.

В первом такте работы многоканального интегрирующего аналого-цифрового преобразовател  реверсивный счетчик 8 работает в режиме суммировани , ключ 3 в этом такте работы не подключает эталонное напр жение f/oT к входу элемента сравнени  4.In the first cycle of operation of the multichannel integrating analog-digital converter, the reversible counter 8 operates in the summation mode, the key 3 in this operation cycle does not connect the reference voltage f / oT to the input of the comparison element 4.

По истечении времени, кратного периоду помехи, блок управлени  7 выдает сигнал на блок адресного выбора каналов И, который закрывает все ключи 3, кроме ключа , подключающего к элементу сравнени  4 У С-цепочку, интегрирующую эталонное напр жение Usf, при этом начинаетс  второй такт работы преобразовател , во врем  которого осуществл етс  многоканальное одновременное интегрирование эталонного напр жени  UatПреобразование эталонного напр жени  в частоту во втором такте производитс  аналогично преобразованию в частоту входных напр жений в первом такте. При выполнении услови  срабатывает элемент сравнени  4, сигнал с его выхода замыкает ключ 5 и одновременно поступает в блок управлени  7, который вырабатывает при этом серию импульсов, поступающих в реверсивный счетчик 8, число которых равно числу каналов в преобразователе . Реверсивный счетчик 8 во втором такте работает в режиме вычитани . Перед приходом на его вход первого импульса из серии, поступающей из блока управлени  7, по команде из блока адресного выбора каналов 11 производитс  запись числа из  чейки первого канала запоминающего устройства 9 в реверсивный счетчик 8. После вычитани  одного импульса число из реверсивного счетчика 8 записываетс  в первую  чейку запоминающего устройства 9, а вместо него в реверсивный счетчик 8 записываетс  число из второй  чейки запоминающего устройства 9. Второй импульс из серии, поступающей из блока управлени  7, уменьшает записанное в реверсивном счетчике 8 число на единицу, результат вычитани  записываетс  в  чейку второго канала запоминающего устройства и т. д.After a time multiple of the interference period has expired, the control unit 7 outputs a signal to the block of address selection channels AND, which closes all the keys 3, except for the key connecting to the comparison element 4 U C-chain integrating the reference voltage Usf, the second cycle starts operation of the converter, during which the multichannel simultaneous integration of the reference voltage Uat is performedThe conversion of the reference voltage into a frequency in the second cycle is performed similarly to the conversion into the frequency of the input voltages the first measure. When the condition is fulfilled, the element of comparison 4 is triggered, the signal from its output closes the key 5 and simultaneously enters the control unit 7, which produces a series of pulses entering the reversible counter 8, the number of which is equal to the number of channels in the converter. The up / down counter 8 in the second cycle operates in subtraction mode. Before the first impulse from the series coming from the control unit 7 arrives at its input, a command from the address selector 11 selects the number from the first channel of the memory 9 to the reversing counter 8. After subtracting one pulse, the number from the reversing counter 8 is written to the first cell of the memory device 9, and instead of it, the number from the second cell of the memory device 9 is written into the reversible counter 8. The second pulse from the series coming from the control unit 7 reduces the recorded reversing the counter number per unit 8, the result of the subtraction is written into the cell of the second channel memory device, and so on. d.

После прихода последнего импульса из серии, поступающей из блока управлени  7, все числа, записанные в запоминающем устройстве, оказываютс  уменьщенным на единицу. После очередного срабатывани  элемента сравнени  4 производитс  выдача блоком управлени  7 очередной серии импульсов на вход реверсивного счетчика 8. Счетчик 10 осуществл ет подсчет импульсов заполнени  временного интервала интегрировани  напр жени  t/зт. Если при вычитании импульсов содержимое реверсивного счетчика 8 становитс  равным нулю, то выдаетс  сигнал об окончании преобразовани  по соответствующему каналу, при этом с выходов 14 считываетс  результат преобразовани , а с клеммы 12 - номер канала, в котором произведено преобразование .After the arrival of the last pulse from the series coming from the control unit 7, all the numbers recorded in the memory device are reduced by one. After the next operation of the element 4, the control unit 7 produces the next series of pulses at the input of the reversible counter 8. Counter 10 calculates the filling pulses of the time interval for integrating the voltage t / h. If, when the pulses are subtracted, the contents of the reversible counter 8 become equal to zero, then a signal is given to terminate the conversion on the corresponding channel, while the result of the conversion is read from outputs 14 and the number of the channel in which conversion is performed from terminal 12.

Повышение точности преобразовани  достигаетс  за счет замены аналогового интегрировани  на аналого-цифровое, при этом исключаетс  ногрещность от длительного хранени  результатов интегрировани , так как хранение осуществл етс  в цифровой форме. Компенсаци  погрещности отImproving the accuracy of the conversion is achieved by replacing the analog integration with analog-digital, while eliminating the need for long-term storage of the integration results, since the storage is performed in digital form. Indemnity compensation from

нелинейности вследствие конечной посто нной времени интеграторов на / С-цепочках достигаетс  благодар  тому, что дл  преобразовани  эталонного напр жени  в частоту применена С-цепочка с такой жеnon-linearities due to the finite constant time of the integrators on the / C-chains is due to the fact that a C-chain with the same

посто нной времени, как и у канальных С-цепочек.constant time, as in channel C-chains.

Повыщение быстродействи  преобразовани  обеспечиваетс  благодар  одновременному разынтегрированию по всем каналам , а не разновременному по каждому каналу .Increased conversion speed is provided by simultaneous integrating on all channels, and not at different times on each channel.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Многоканальный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник опорного- напр жени , С-цепочки , подключенные к канальным ключам, управл ющие входы которых соединены сA multichannel integrating analog-to-digital converter containing a source of reference voltage, C-chains, connected to channel switches, the control inputs of which are connected to блоком адресного выбора каналов, подключенным к блоку управлени , соединенному со счетчиком, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , в него введены элемент сравнеНИН , дополнительный ключ, реверсивный счетчик импульсов и запоминающее устройство , элемент сравнени  и дополнительный ключ подключены к объединенным выходам канальных ключей, к другому входуAn address selection channel connected to a control unit connected to a counter, characterized in that, in order to increase accuracy and speed, a comparator, an additional key, a reversible pulse counter and a memory device, a comparison element and an additional key are connected to the combined channel key outputs, to another input элемента сравнени  подключен источник опорного напр жени , а выход соединен с реверсивным счетчиком импульсов, блоком управлени  и первым управл ющим входом дополнительного ключа, второй управл юЩий вход которого соединен с блоком управлени , блок управлени  подключен к входам приема и выходам выдачи кодов реверсивного счетчика импульсов, соединенного с входами приема и выходами выдачиThe reference element is connected to a voltage source, and the output is connected to a reversible pulse counter, a control unit and the first control input of an additional key, the second control input of which is connected to the control unit, a control unit connected to the input inputs and output outputs of the reversible pulse counter codes, connected to the reception inputs and output outputs кодов с запоминающего устройства, которое подключено к блоку адресного выбора каналов .codes from a storage device that is connected to the block of address selection of channels. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1- Авторское свидетельство СССР № 482007, кл. Н 03 К 13/20, 12.07.75.1- USSR Copyright Certificate No. 482007, cl. H 03 K 13/20, 12.07.75. 2. Авторское свидетельство СССР № 374728, кл. Н 03 К 13/20, 08.09.73.2. USSR author's certificate number 374728, cl. H 03 K 13/20, 09.09.73. фиг.1figure 1 ЧH П П П П П { П П П tP p p p p p {p p p t .JL..Jl LZlZlZt ZE3ZG3xn:/ тLZlZlZt ZE3ZG3xn: / t м о к м   о м у- о м и   ff мм о к м о м у- о м and ff м .i...l....nj JL ilJ10.i ... l .... nj JL ilJ10
SU772465741A 1977-03-23 1977-03-23 Multichannel integrating analogue-digital converter SU660246A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772465741A SU660246A1 (en) 1977-03-23 1977-03-23 Multichannel integrating analogue-digital converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772465741A SU660246A1 (en) 1977-03-23 1977-03-23 Multichannel integrating analogue-digital converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU660246A1 true SU660246A1 (en) 1979-04-30

Family

ID=20700780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772465741A SU660246A1 (en) 1977-03-23 1977-03-23 Multichannel integrating analogue-digital converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU660246A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU660246A1 (en) Multichannel integrating analogue-digital converter
SU682845A1 (en) Digital resistance measuring device
SU788374A1 (en) Analogue-digital converter with digital correction for errors
SU991317A1 (en) Digital meter of two voltage ratio
SU1112373A1 (en) Device for taking logarithm of signal ratio
SU834892A1 (en) Analogue-digital converter
SU890268A1 (en) Device for measuring resistance
SU453647A1 (en) DIGITAL INFRARED FREQUENCY WIDEBAND PHASOMETER OF INSTANT VALUES
SU590798A1 (en) Telemetering system adaprive switch
SU375566A1 (en) DIGITAL VOLTMETER
SU573797A1 (en) Time-to-number converter
SU1698813A1 (en) Integrating digital voltmeter
SU947874A1 (en) Logarithmic a-d converter
SU1339541A1 (en) Information input device
SU970134A1 (en) Digital temperature meter
SU782153A1 (en) Analogue-digital converter
SU1081437A2 (en) Device for measuring temperature
SU746294A1 (en) Multifunction analogue-digital signal energy parameter converter
SU1107138A1 (en) Function generator
SU702515A1 (en) A-d converter
SU687589A1 (en) Device for converting slowly-varying frequency to code
SU756410A1 (en) Digital device for processing information
SU838598A1 (en) Universal digital integrating voltmeter
SU1030964A1 (en) Coding device
SU468590A1 (en) Beam position transformer