SU756300A1 - ПРЕЦИЗИОННЫЙ АМПЛИТУДНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1 Предлагаемое устройство относится к области радиотехнических измерений. - Google Patents

Description

Известен преобразователь ана- $

лотовой величины в код, содержащий цепь коррекции погрешности, вносимой элементами преобразователя [ί] . Недостатком такого преобразователя является то, что коррекция погреш'ности у него производится только в точках нуля и максимума, что не учитывает изменение вносимой погрешности по динамическому диапазону и приводит к низкой точности измерения.и

Известен преобразователь, содержащий линейное пропускающее устройство, аналоговое запоминающее устройство и аналого-цифровой преобразователь £2] . Недостатком этого устройства также является низкая точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается ·

тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные линейное пропускающее устройство, аналоговое запоминающее устройство и аналого-цифровой преобразователь, вве2

дены арифметический блок и генератор точной амплитуды, причем вход арифметического блока подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход арифметического блока соединен через генератор тФчной' амплитуды с дополнительным входом аналогового запоминающего 'устройства. ·

На чертеже представлена структур,'ная схема прецизионного амплитудного преобразователя.

Прецизионный амплитудный преобра-, зователь состоит из последовательно соединенных линейного пропускающего устройства 1, аналогового запоминающего устройства 2, аналого-цифрсдого преобразователя 3, арифметического блока 4, генератора точной амплитуды 5, выход которого соединен с другим входом аналогового запоминающего устройства.

Линейное пропускающее устройство 1 предназначено для согласования анализируемого импульса со входом аналогового запоминающего устройства, оно осуществляет подачу анализируемого импульса на вход аналого5ого запоминающего устройства 2, где запо756300

4

3

минается амплитудное значение напряжения анализируемого импульса. Аналого-цифровой преобразователь 3 осуществляет аналого-цифровое преобразование амплитудного значения. В блоке 4 осуществляются арифметические операции и запоминание промежуточных результатов. Генератор точной амплитуды 5 вырабатывает импульсы точной амплитуды, величина которых определяется цифровым кодом на выходе блока 4.

Устройство работает следующим образом. Линейное пропускающее устройство 1 подает на вход аналогового запоминающего устройства 2 анализируемый импульс, где запоминается амплитуда X этого анализируемого импульса. В аналого-цифровом преобразователе 3 амплитуда представляется в цифровой форме и запоминается в арифметическом блоке 4 в качестве нулевого приближения у = Г(х), где ί(χ) - функция,. описывающая

блоки 2 и 3.

Далее производится коррекция полученного цифрового кода. Для этого цифровой код нулевого приближения у_о подается на вход генератора •точной амплитуды (блок 5), который генерирует импульс с амплитудой φ (у ), заданной цифровым кодом ^уо ·

Этот импульс подается на второй вход аналогового запоминающего устройства 2, в котором запоминается его амплитуда (предыдущее значение предварительно сбрасывается), и далее производится ее аналого-цифровое преобразование в блоке 3. Полученный в аналого-цифровом преобразователе 3 цифровой -код подают на вход арифметического блока 4, где вычисляется первый скорректированный результат измерения у₁ :

у₁ = у₀ ⁺ у₀ ' ^р (у_о)], где (р (у) - функция блока 5.

Получением завершается первый цикл коррекции. Затем производят второй цикл коррекции, состоящий из той же последовательности операций, что и первый, и получают второй скорректированный результат у₂. Для этого цифровой код у₁ подают на вход генератора точной амплитуды 5, который генерирует импульс точной амплитуда, величина которой φ (у|) задается кодом У| . Этот импульс подается на вход аналогового запоминающего устройства 2, где запоминается его амплитуда и далее производится аналого-цифровое преобразование в блоке 3. Полученный цифровой код ί£φ(Υί)] подают на вход арифметического блока 4, в котором вычисляется второй скорректированный результат измерения У₂:

У₂ = Υι + Υο - ί[ΐΓ<Υ₄ )]·

Циклы коррекции повторяются до получения требуемой точности. Причем в каждом цикле коррекции очередной η-ный скорректированный результат получают из предыдущего согласно следующему рекуррентному соотношению:

Υη = Υη-ι + Υ_ο - 6 ( О

где Υ„.^, Υ_η - соответственно

(η-1)-ный и η-ный скорректированные результаты измерения ,

Г - функция блоков 2 и "3,

Ч* - функция блока 5,

У_о =ί(χ),χ- измеряемая амплитуда.

Циклы оканчиваются только тогда, когда последующий результат практически не будет отличаться от предыдущего. В таком случае результат будет равен истинному значению входного сигнала, то есть выходной код приблизится к значению входного сигнала .

Сходимость промежуточных результатов к истинному значению входного сиг нала оценивается следующими выкладками .

Итерационный процесс, описываемый реккурентным соотношением (1) сходится, если

гпах / 1 - ϊ ( У )] / =06 4. 1 . (2)

Действительно, вычитая их (1) аналогичное соотношение для У„. ₁ ;

Υ_η?ί =У_п-₂ + У_о -Г[ч>(У„-г ) ,

получим /Уц-Уда/ ^{= 11} 'Д' Ίψ ' ^ηη-ι Π

’/Υη-ΐ -Уп-2/, где П е [Ур.₂ , У,,-:]·

Условие (2) выполняется для всех реальных амплитудных преобразователей .

Количество циклов коррекции N, необходимое для получения требуемой точности δ :

N =

1 п сС

Например, при δ ~ 10^_-Г и нелинейности первичного преобразователя -^2%

N равно.3.

Окончательным результатом измерения, как видно из (1), учитывая, что У₀ = Г(х) будет:.

Υ = φ ⁴ ( η ) ,

где θ’"* - обратная функция блока 5.

Таким образом, точность измерения амплитуда импульса сводится к точности и стабильности генератора точной амплитуды (блока 5) и не зависит от точности первичного преобразователя (блоков 2 и 3). Это дает возможность упростить схему первичного преобразователя и повысить его быстродействие .

5

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Прецизионный амплитудный преобразователь, содержащий последовательно соединенные линейное пропускающее устройство, аналоговое пропускающее устройство и аналого-цифровой преобразователь, отл'ичающийся тем, что, с целью повьапения точности, в него введены арифметический блок и генератор точной амплитуды, причем вход арифметического блока подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход ариф756300

   6

   метического блока соединен через генератор, точной амплитуды с дополнительным входом аналогового запоминающего устройства.