SU788372A1 - Аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и может быть и пользовано дл  преобразовани  аналог вых величин в цифровые. Известен преобразователь напр жеНИН в код с системой самоконтрол  и автокоррекции -нул , содержащий нульорган , преобразователь код-напр жение , регистр, ключи, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ 1 . Недостаток преобразовател  заключаетс  в том, что метрологический контроль выходной характеристики отличаетс  сложностью. Известен также аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управлени , цифроаналоговый преобразователь , элемент сравнени , первый вход которого подключен к входной ши не аналого-цифрового преобразовател  второй вход элемента сравнени  соеди нен с выходом цифроаналогового преобразовател , а выход соединен с пер вьм входом блока управлени  2 . Недостатки такого преобразовател  - значительные затраты времени при определении линейности выходной характеристики и невозможность использовани  результатов метрологичес кого контрол  дл  коррекции, так как знак погрешности не определ етс . Цель изобретени  - повьашение эффективности метрологического контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управлени ,цифроанапоговый преобразователь и элемент :;равнени , первый вход которого подkлючeн к входной шине аналого-цифрового преобразовател ,второй вход элемента сравнени  соединен с выходом цифроаналогового преобразовател ,а выход соединен с первым входом блока управлени , дополнительно введены первый блок развертки кода,блок элементов И по числу разр дов кода,блок элементов ИЛИ по числу разр дов кода,второй блок развертки кода, блок определени  знака , блок приведени  кода к минимальной форме, причем первый выход блока управлени  соединен с первым входом первого блока развертки кода, выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразовател , входом блока определени  знака, первым входом блока элементов И, первым входом блока элементов ИЛИ и первым входом второго блока развертки кода, второй выход блока управлени  соединен со вторьм входом второго блока развертки кода, выход которого соединен со вторым входом блока элементов ИЛИ и вторым входом блока элементов И, Ьыход которого сое.цинен с третьим вхоЦом второго блока развертки кода, вторым входом первого блока развертки кода и вторым входом блока.управлени , выход блока элементов ИЛИ сое-, динен с информационным входом блока приведени  кода к минимальной форме, третий выход, блока управлени  соединен с управл ющим входом блока Приведени  к минимальной форме, выход которого соединен с первой выходной шиной, выход блока определени  знака подключен к второй выходной шине.

На чертеже представлена функциональна  электрическа  схема аналогоцифрового преобразовател .

Он содержит входную шину 1 преобразовател , элемент 2 сравнени , цифроаналоговый преобразователь 3, первый блок 4 развертки кода, блок 5 управлени , блок 6 определени  знака , блок 7 схем И, блок 8 схем ИЛИ, второй блок 9 развертки кода, блок 1 приведени  кода к минимальной форме, первый выход 11 аналого-цифрового преобразовател , второй выход 12 аналого-цифрового преобразовател .

Входна  шина 1 аналого-цифрового преобразовател  соединена с первым входом элемента 2 сравнени , второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразовател  3. Выход элемента 2 сравнени  соединен с первым входом блока 5 управлени , обеспечивающего функционирование прелагаемого устройства. Первый выход блока 5 управлени  соединен с первым входом первого блока 4 развертки кода , осуществл ющего операцию развертки кода. Выход первого блока 4 развертки кода соединен со входом цифро-аналогового преобразовател  3, входом блока б определени  знак.а, первым входом блока 7 элементов И, первым входом блока 8 элементов ИЛИ, и первым входом второго блока 9 развертки кода. Выход второго блока 9 развертки кода, выполн ющего операцию развертки кода, соединен со вторым входом блока 8 элементов ИЛИ и вторым входом блока 7 элементов И, осуществл ющего функцию выделени  совпадений единичных состо ний разр дов первого блока 4 развертки кода и второго блока 9 развертки кода , выход блока 7 элементов И соединен с третьим входом второго блока 9 развертки кода, вторым входом первого блока 4 развертки кода и. вторым входом блока управлени . Выход блока 8 элементов ИЛИ, служащего дл  объединени  выходов первого блока 4 развертки кода и второго блока 9 развертки кода, подсоединен к информационному входу блока 10 приведени  кода к минимальной форме, осуществл ющего операцию приведени  кода к минимальной форме. Третий выход блока 5 управлени  соединен с управл ющим входом блока 10 приведени  кода к минимальной форме, выход которого  вл етс  первым выходом 11 аналогоцифрового преобразовател . Выход блока б огфеделени  знака, определ ющего знак кода погрешности аналого-цифрового преобразовател ,  вл етс  вторым выходом 12 аналого-цифрового преобразовател .

Работа аналого-цифрового преобразовател  происходит в режиме метрологи 1еского контрол  и в режиме непосредственного преобразовани  аналоговой величины в цифровой код.

Метрологический контроль аналогоцифрового преобразовател  осуществл етс  на основании сравнени  различных кодовых представлений, соответствующих одному и тому же значению входной аналоговой величины. Такое представление возможно в кодах с иррациональным основанием. К кодам с иррациональным основанием (р-кодам) относитс  р-код фибьнач.чи. Метрологический контроль устройства производитс  дл  определени  линейности выходной характеристики АЦП и осуществл етс  путем подачи на вход 1 ступенчато-нарастающей аналоговой величины число ступеней которой должно соответствовать - числу разр дов выходного кода, причем i -  ступень используетс  дл  контрол  -i -го разр да АЦП.

Необходимым условием достоверности метрологическох о контрол   вл ет-с  соответствие весов младших (р+1) разр дов ЦАП 3 требуемым значени м.

Метрологический контроль осуществл етс  за четыре цикла.

В первом цикле происходит, поразр дное преобразование входной аналоговой величины, подаваемой на вход 1, и цифровой код. Номер старшего значащего разр да кодовой комбинации, сформированной в процессе поразр дного преобразовани  в первом блоке 1 развертки кода, совпадает с номером про вер емого разр да АЦП.

Claims (1)

1. Йо втором цикле происходит перепись кодовой комбинации из первого блока 4 развертки кода во второй блок 9 развертки кода, который функционирует в данном случае как регистр , и установка в нулевое состо ние первого блока 4 развертки кода. Затем происходит процесс поразр дного преобразовани  входной аналоговой величины, подаваемой на вход 1, до момента совпадени  старшего значащего разр да кода, формируемого в .первом блоке 4 развертки кода, и старшего значащего разр да кода, сформированного в первом цикле. При наличи такого совпадени  блок 7 элементов И вырабатывает сигнал, по которому ста ший разр д кода, формируемого в первом блоке 4 развертки кода, устанавпиваетс  Е нулевое состо ние. Дальнейшее кодирование входной аналоговой величины происходит при помощи оставшихс  младших разр дов, причем установка в нулевое состо ние совпадающих значащих разр дов не производитс . В третьем цикле обеспечиваетс  получение разности этих кодовых комбинаций . В случае, отклонени  веса пр вер емого разр да АЦП от требуемого значени  эта разность представл ет собой код погрешности этого разр да. При полном соответствии весов разр дов АЦП своим метрологическим харак теристикам разность кодовых комбинаций будет нулева . Признаком по влени  нулевой кодовой комбинации  вл етс  отсутствие сигналов совпадений значащих разр дов кодов, поступающих с выхода блока 7 элементов И. В режиме непосредственного преобразовани  аналоговой величины в циф ровой код участвуют элемент 2 сравнени , ЦАП 3, блок 5 управлени , первый блок 4 развертки кода, функци онирующий как регистр, блок 8 эле ,ментов ИЛИ и блок 10 приведени  кода к минимальной форме, также функционирующий как регистр, обеспечивающие в совокупности процесс поразр дного кодировани . Формула изобретени  Аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управлени , цифроаналоговый преобразователь и элемент сравнени , первый вход которого Подключен к входной шине, второй вход элемента сравнени  соединен с выхо77

   1 дом цифроаналогового преобразовател , а выход соединен с первым входом блока управлени , отличающийс  тем, что, с целью повьииени  эффективности метрологического контрол , в него введены первый блок развертки кода, блок элементов И по числу разр дов кода, блок элементов. ИЛИ по числу разр дов кода, второй блок развертки кода,- блок определени  знака, блок приведени  кода к минимальной форме, причем первый выход блока управлени  соединен с первым входом первого блока развертки кода, выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразовател , входом блока определени  знака , первым входом блока элементов И, первым входом блока элементов ИЛИ и первым входом второго блока развертки кода, второй выход блока управлени  соединен со вторьам входом второго блока развертки кода, выход которого соединен со вторым входом блока элементов ИЛИ и вторым входом блока элементов И, выход которого соединен с третьим входом второго блока развертки кода, вторым входом первого блока развертки кода и вторым входом блока управлени , выход блока элементов ИЛИ соединен с информационным входом блока приведени  кода к минимальной форме, третий выход блока управлени  соединен с управл ющим входом блока приведени  к минимальной форме, выход которого соединен с первой выходной шиной, а выход блока определени  знака подключен к второй выходной шине . Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 379979, кл. Н 03 К 13/17, 1971. 2,Авторское свидетельство СССР по за вке № 2462466/18-21, 19.10.77 (прототип).