SU737965A1 - Аналого-цифровой преобразователь поразр дного уравновешивани - Google Patents

Description

Изобретение относится к области вычислительной и измерительной техники и предназначено для преобразования аналоговых г сигналов в код.

- Известны аналого-цифровые йреобра-5 зователи поразрядного уравновешивания с апостериорными методами повышения Точности преобразования изменяющихся аналоговых сигналов, содержащие схемы контроля процесса аналого- Ю цифрового преобразователя и схемы коррекции зафиксированного цифрового эквивалента (11.

Недостатком таких преобразователей!5 является относительно низкая точность.

Наиболее близкое техническое решение к изобретению — аналого-цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания, содержащий элементы Ии 20 ИЛИ, распределитель тактовых импульсов , вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, а выхода подсоединены к группе входов преобразователя кода в напряжение, подключенного другой группой входов к выходу компаратора, первый вход которого является входом преобразователя, а второй вход соединен с первым выходом преобразователя кода в напряжение и с выходом источника смещения компенсирующего напряжения [2].

Недостатками этого преобразователя являются увеличение времени преобразования из-за введения дополнительных тактов для контроля и коррекции процесса преобразования и ограниченная точность коррекции, обусловленная жесткой привязкой моментов коррекции к некоторым тактам цикла кодирования, не зависящих от скорости изменения аналоговых сигналов.

Известно, что ошибка квантования аналого-цифровых преобразователей поразрядного уравновешивания при кодировании изменяющихся аналоговых сигналов (динамическая' ошибка) имеет две составляющие, обусловленные смещением центров интервалов квантования (ошибка смещения) и изменением их размеров (ошибка деформации). Эти погрешности находятся в функциональной зависимости от производной анайогдвого сигнала и их эффективная 25 коррекция может осуществляться посредством проведения операции коррекции (смещения компенсирующего^напряжения) в моменты времени цикла ко^цированйя, зависящие от производной 30 Аналогового сигнала.

Цель изобретения - повыиение точ’ ности и быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь содержит анализатор производной входного сигнала, два входа которого подключены соответственно к выходу компаратора и к второму выходу преобразователя конапряжение, два знаковых выхода ^подсоединены к знаковым входам источнйка'смещения компенсирующего напряжения, а группа информационных выходов соединена с первыми входами группы элементов И, выходы которых подключены к соответствующим информацион' ным входам источника смещения компенсирующего напряжения, а вторые входы к выходам группы элементов ИЛИ, подсоединенных входами к соответствующим расчетному диапазону изменения производной входного сигнала выходам распределителя тактовых импульсов.

• На чертеже приведена схема анало-; го-цифровЬго преобразователя поразрядного уравновешивания.

Преобразователь содержит генератор тактовых импульсов; распределитель тактовых импульсов, преобразователь кода в напряжение, компаратор 4, элементы И 5 и ИЛИ 6, анализатор 7 производной и источник 8 смещения компенсирующего напряжения.

Анализатор производной содержит блок 9 выделения разности кодов смеж’ ных преобразований, триггер 10 знака разности, регистр 11 разности и дешифратор 12.

Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.

По сигналу Запуска генератора 1 такto . 15 зо поступающих в источник 8 в течение цикла кодирования, определяется следующим выражением г· где Т'-' интервал времени между двумя соседними операциями сравнения;

η - число разрядов преобразователя ;

q - шаг квантования в статике.

Количество тактовых импульсов к, лежащих между двумя соседними смещениями, определяется выражением к,

Приведенные выше выражения позволяют определить зоны граничных значений производных аналогового сигнала, в пределах изменения которых количество ступеней смещения преобразователя остается неизменным.

I.·. |< —9;—

I (n-W

----3ί----с Ιι'ι Ь 2и (n-vtc ' Ι^υκΓ иг ' ’ ¹ иг I^й к ( nt' * ;

' нФ rtl 2€ ’ .

’ 2Τ ^S

При W = |·,2 при ±-, γнри w =-к.2к,э-к.. (и-1У, упри 2К,5К... ^_s|ciJ<O,e J ·Η·,ο,β^£|ΰ .

Применение аналого-цифрового преобразователя поразрядного уравновешивания не требует создания в преобразователе специальных схем контроля процесса преобразования и дополнительтовых импульсов начинает выдавать импульсы на распределитель 2 тактовых импульсов. Преобразователь Зкода в напряжение в соответствии с классическим алгоритмом поразрядного уравновешивания формирует компенсирующее · напряжение Цц и выдает его на вход компаратора 4,на другой вход которого подается..аналоговый сигцад U_x(t).

Одновременно с поступлением в преобразователь кода в напряжение тактовые импульсы с шин распределителя 2 поступают на входы элементов ИЛИ и И, ⁴ на” управляющие входы которых подаются сигйалы с соответствующих выходов' анализатора 7 производной аналогового сигнала. Сигналы с выходов элементов И и ИЛИ поступаютна выходыисточника В смещения компенсирующего напряжения, представляющего собой малоразрядный цифроаналоговый преобразователь развертывающего уравновешивания, шаг квантования которого равен шагу квантования основного преобразователя. 40 Полярность формируемых сигналов смешения определяется знаком прбйзвоДКоличество ступеней смещенйя, т , е. количество тактовых импульсов, ныхконтрольных тактов во время преобразования, что выгодно отличает его от прототипа, так как проведение операции коррекции в моменты времени, зависящие от динамических свойств аналогового сигнала, позволяет исключить погрешности смещения и деформации.

Claims (2)

1. Патент США 3253130, кл. 34037; 1971.

Q

2. Авторское свидетельство СССР -293297, кл. Н 03 К 13/17, 1970 (прототип).