SU790285A1 - Аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной и цифровой измерительной технике и и может быть использовано дл  преобразовани  аналоговых величин в цифровой код. ... 5

известен аналого-цифровой преобразователь , содержащий схему сравнени  преобразователь код-напр жение, регистр , распределитель импульсов, генератор импульсов, элемент И, предназ- 10 наченный дл  поразр дного кодировани  входного напр жени  1. ,

Однако такой преобразователь имеет 1етрологический контроль и низкую надежность.15

Известен также аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок сравнени , блок управлени ,цифроаналоговый преобразователь, блок вырелени  разности, пороговый элемент 20 ц регистр, причем первый вход блока сравнени  подключен ко входу аналого-цифрового преобразовател , второй вход блока сравнени  соединен с выходом цифроаналогового преобразовател , 25 выход блока сравнени  соединен с первым входом блока управлени , второй вход которого соединен с выходом порогового элемента,первый выход блока управлени  соедине н с управл ющим 30

входом порогового элемента, информационный вход которого соединен с выходом блока выделени  разности, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразовател , второй выход блока управлени  соединен со входом регистра 2,

Недостатком такого аналого-цифрового преобразовател   вл етс  низка  надежность метрологического контрол , так как отсутствует;сигнал контрол  предела правильного кодировани  входной аналоговой величины при расстройке или неисправности определенного количества разр дов.

Цель изобретени  - повышение эффективности мтерологического контрол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что аналого-цифровой преобразователь содержащий элемент сравнени , первый вход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразовател , второй вход элемента сравнени  сое динен с выходом цифроаналогового преобразовател , выход элемента сравнени  соединен с nepBbSvi входом блока управлени , второй вход которого соединен с выходом порогового элемента, iпервый выход блока управлени  соединен с управл ющим входом порогового элемента, информационный вход которого соединен с выходом блока вьщелени  разности, вход блока выделени  разности соединен с выходом цифроаналого вого преобразовател , второй выход блока управлени  соединен со входом регистра, дополнительно содержит блок свертки и ра звертки кода и блок логических элементов, причем третий выход блока управлени  соединен с пер вым информационным входом блока сверт ки и развертки кода, выход регистра соединен со вторым информационным входом блока свертки и развертки кода , первым информационным входбм блока логических элементов и третьим входом блока управлени , четвертый выход блока управлени  соединен с управл ющим входом блока свертки и развертки кода, выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразо вател , вторым информационным входом блока логических элементов и выходом аналого-цифрового преобразовател , п тый выход блока, управлени  соединен с управл ющим входбм блока логических элементов, быход которого подключен к контрольному выходу аналого-цифрового преобразовател . На чертеже представлена функционал на  схема аналого-цифрового преобразовател . Преобразователь содержит вход 1, на который подаетс  измер ема  величина , элемент 2 сравнени , второй вхо которого соединен с выходом цифроаналогового преобразовател  3, блок 4 выделени  разности, осуществл ющий вы деление и линейное преобразование величины расстройки разр дов цифроаналогового преобразовател  3, вход блока 4 выделени  разности соединен с выходом цифроаналогового преобразовател  3, а выход - с информационным входом порогового элемента 5, фиксирующего расстройку или неисправность разр дов цифроаналогового преобразовател  3, Блок 6 управлени , обеспечивает алгоритмы преобразовани  метро логического контрол  и заданный режим работы,первый его выход соединен с уп рав л юидим Входом порогового элемента 5, третий выход блока управлени  соединен с первым информационным входом блока 7 свертки и развертки кода, осуществл ющего свертку и развертку золотого-кода, второй выход блока 6 у.правлени  соединен со входом ре , гисагра 8, выхо,; которого соединен со вторым информационным входом.блока 7 свертки и развертки кода,первым инфор мационным входом блока 9 логических элементов и третьим входом блока б уп равлени , четвертый выход .блока 6 управлени  .соединен с управл ющим входом.-блока 7 свертки и развертки кода, выход которого соединен со вхо дом цифроаналогового преобразовател  3, вторым информационным входом блока 9 логических элементов и  вл етс  вь1ходом 10 аналого-цифрового преобразовател . П тый выход блока 6 управлени  соединен с упрайл ющим входом блока 9 логических элементов, выход которого  вл етс  контрольным выходом 11 аналого-цифрового преобразовател . Работа аналого-цифрового преобразовател  происходит в режиме метрологического контрол  и в режиме непосредственного преобразовани  входной аналоговой величины в цифровой код. В режиме непосредственного преобразовани  входной аналоговой величины в цифровой код в работе участвуют элемент 2 сравнени , цифрсаналоговый преобразователь 3, блок 6 управлени , блок 7 свертки и развертки кода и регистр 8. В режиме метрологического контрол  в работе участвуют все узлы устройства . Метрологический контроль аналогоцифрового преобразовател  осуществл етс  на основании определенных соотношений между весе.ш разр дов цифроаналогового преобразовател  выполнен-,; ного в кодах с иррациональным осно- i ванием (коды Фибоначчи и коды золо-. три пропорции). В золотом р-коде любое действительное число 1)может быть представлено S « е OSS %cip, (1) f . где d- - двоична  цифра в -м разр де. ( - вес разр да; R:- 0,1,2... otp -  вл етс  действительным по ложительным корнем уравнени . Г х+« Представление (1) называетс  минимальной .формой представлени  в золотом р-коде, если после каждой единицы следует не менее р нулей и  вл етс  единственным дл  числаD. Существует также множество неминимальных представлений числа D, в которых не выполн етс  выщеуказанное условие. Св зи между весами разр дов золото- , Р-кода определ етс  ре суррентным соотнощением На основании этого сротнс иени  над разр дами кода выполн ютс  операции, называемые сверткой и разверткой. Свертка заключаетс  -в замене единицы в (-1)-м и (-р-1)-м разр дах и нул  в -С-м разр де их отрицани ми. Основна  особенность этих операций состоит в том, что они не измен ют величины изображаемого кедом числа, а измен трт лишь.форму представлени  кода. Невыполнение соотношени  (2)  вл етс  признаком, позвол ющем контролировать, расстройку или неисправность-: разр дов

цифроаналогового преобразовател  3.

В режиме метрологического KOHTpioв первом такте блок б управлени вырабатывает ijepByro серию команд, записыва  единицу в первый .(старший) разр д блока 7 свертки и развертки кода обеспечива  тем самым включение первого (старшего) разр да цифроаналогового преобразовател  3. Втора  сери  команд обеспечивает выполнение операции развертки первого разр да цифроаналогового преобразовател  3. Блок 4 выделени  разности осуществл ет линейное преобразование разности первого и суммы второго и ( разр да цифроаналогового преобразовател  3. В случае превышени  этой разности допустимого предела происходит срабатывание порогового элемента 5 и запись единицы в первый разр д регистра 8. В конце первого такта происходит сброс в нулевое состо ние блоКа 7 свертки и развертки кода. На втором такте блока б управлени  первой серией команд записывает единицу во второй разр д блока 7 свертки и развертки кода, обеспечива  тем самым включение второго разр да цифроаналогового преобразовател  3 Втора  сери  команд обеспечивает выполнение операции развертки второго разр да Щ1фроаналогового преобразовател  3. Так же как и в первом такте блока 4 выделени  разности и пороговый элемент 5. вырабатывают соответствующий сигнал, подаваемый в блок 6 управлени .В оставшихс  (И-2) тактах схема работает аналогичным образом, обеспечива  последовательное включение и развертку оставшихс  Ch -2) разр дов цифроаналогозого преобразовател , а также проверку выполнени  соотношени С2).

Если на -м такте пороговый элемент 5 срабатывает первый раз, то в и-й разр д регистра 8 записываетс  единица, а в остальных разр дах остаютс  нули Если пороговый элемент 5 срабатывает и на +1 -м такте, то в ( +l)-и разр д регистра 8 записываетс  единица , а в разр д записываетс  ноль. Запись единиц, в последующие рез.р ды и нулей в предыдущие разр ды происходит до тех пор, пока не перестанет срабатывать пороговый элемент 5. . Прекращение срабатывани  порогового элемента свидетельствует о выполнении соотношени  2 , Таким образом, в регистре оказываютс  записаны номера расстроенных разр дов. Метрологический контроль заканчиваетс  проверкой возможности правильного преобразовани  входной величины в цифровой -код. Аналого-цифровой преобразователь осуществл ет правильное преобразование входной аналоговой величины в цифровой код, -если после каждой группы из Yn(l tnf-p} подр д расположенных

(неисправных или расстроенных разр дов

следует не менее Рп + 1 младших настроенных разр дов или, если имеетс  не более одной группы из (т|(гуль р) расстроенных или неисправных разр дов.

Контроль происходит следующим образом .

По сигналу блока 6 управлени  в блок 7 свертки и развертки кода заноситс  максимальное число, которое можно представить в минимальной фор0 и производитс  полна  развертка кода. Затем производитс  .операци / свертки кода, причем свертка кода в разр ды, номера которых зафиксированы в регистре 8, запрещаетс . Бели хот  бы в одном разр де блока 7 сверт5 ки и развертки кода,номер которого зафиксирован в регистре 8,по окончании выполнени  операции свертки записываетс  единица,блок 9 логических элементов вырабатывает контрольный сигнал,

0 указывающий на невозможность правильного преобразовани  входной аналоговой величины в цифровой эквивалент

В режиме непосредственного преобразовани  входной аналоговой вели5 чины в цифровой код аналого-цифровой преобразователь работает по методу поразр дного кодировани , причем в процессе уравновешивани  входной аналоговой величины разр ды, номера которых зафисированы в регистре 8, не

0 включаютс .

Claims (2)

1.Гитис Э.И. Преобразователи дл  электронных цифровых вычислительных устройств, Энерги . М., 1975,, с,

с.298.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2624305/18-21,

кл. Н 03 К 13/02, 1979.