SU822349A1 - Адаптивный аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Description

. . , 1 Изобретение относитс  к импульсно технике.

Известен адаптивный аналого-цифровой преобразователь, содержащий блоки сравнени , резистивный делитель, источник эталонного напр жени  собственно аналого-цифровой преобра .зователь, элементы И, элемент ИЛИ, инвертор, триггеры, совокупность которых представл ет собой логический блок, аналоговые ключи и резисторы - эквивалент цифроаналогового преобразовател , и генератор стробимпульсов fl.

Недостаток устройства - низкое быстродействие.

Известен также адаптивньйй аналого-цифровой преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь считывани , тактовый вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй вход .. которого подключен к тактовому вход первого регистра, последовательно соединенного с цифроаналоговым пре-образователем 2 .

Недостаток устройства - узкий динамический диапазон преобразовани  сигнала.

Цель изобретени  - расширение динамического диапазона.преобразовани  сигнала.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в адаптивный аналого-цифровой преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь считывани , генератор импульсов, регистр,

Claims (2)

1. .цифроаналоговый преобразователь , введены сумматор, дополнительный регистр, блок сравнени  кодов, два вычитающих устройства и мультиплексор , причем аналого-цифровой преобразователь считывани , сумматор, дополнительный регистр и блок сравнени  кодов соединены последовательно, выход сумматора подключен к второму входу блока сравнени  кодов, первому входу мультиплексора и к входам вычитающих устройств, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам мультиплексора, четвертый вход которого подключен к выходу блока сравнени  кодов, а выход соединен с входом регистра,выход которого подключен к второму входу сумматора, выход цифроаналогового преобразовател  соединен с управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател . На чертеже приведена структурна электрическа  схема устройства.. Адаптивный аналого-цифровой пре образователь содержит аналого-цифр вой преобразователь 1 считывани , сумматор 2, регистр 3, блок 4 сравнени  КОДОВ , регистр 5, цифроана ло говый преобразователь б, генератор 7импульсов, вычитающие устройства 8и 9, мультиплексор 10. Основна  цель адаптивной процед ры - создать эффект слежени  за сиг налом, который позволит.расширить динамический диапазон преобразова,ни  без увеличени  разр дности АЦП считывани . Дл  этого осуществл етс  сравнен отсчетов, полученных на данном такте и на предыдущем, определ етс  знак производной (приращени ) сигнала и с учетом знака и значени  отсчета на данном такте прогнозируетс  величина сигнала на следую щий такт. Адаптаци  осуществл етс  в соответствии со следующим алгорит мом: ( ак-и1,1-(ак-1- Чк-15). . (.). где п - код на выходе аналого-цифрового преобразовател  l,f - число уровней, на которые квантуетс  сигнал (т - раз р дность) ; Зц - код предсказанной части си нала дл  момента времени ( л , +п- результат преобразовани  сигнала в код в момент вре мени а.,. - код предсказываемой части сигнала к моменту времени Реализацию алгоритма (1) проиллюстрируем дл  некоторого момента времени tjj, т.е. после осуществлени  к-го такта дискретизации и кван тувани  сигнала импульсом от гене ратора 7. В этот момент времени на управл ющий вход устройства деЯству а д-аналоговый эквивалент величи .ны ац(д - величина кванта). Диапазон преобразовани  устройства равен {a,+N)g. Значение а. находитс  в регистре 5 и поступает на второй вход сумматора
2. 2. В качестве второго слагаемого на сумматор; 2 поступает величина Пц - результат квантовани . Сумматор 2 формиру значение отсчета сигнала ,{. Эта величина поступает на вход регистра 3, но не мен ет его состо ни  до поступлени  тактового импульса (задержанного) со второго выхода генератора 7, В регистре 3 сохран етс  записанна  на предыдущем величина Хц. . Эт неличина совместно с величиной Х|, выхода сумматора 2 поступает на вход, блока 4. Блок 4 должен выдать один из трех сигналов ДХ (.)0; л. илиА.Х-0, причем приближенность равенства означает, что оно должно выполн тьс  не только при точном равенстве отсчетов, но и в некотором диапазоне значений абсолютной величины приращени , т.е. производной сигнала. Из анализа алгоритма (1) следует , что, при (2) кн 1с+г-к при. (3) кн при . (4) ак+пц В уСтройс Ье все три процедуры дл  сокращени  затрат времени выполн ютс  параллельно соответственно сумматором 2 и вычитающими устройствс ми 8 и 9, результаты одновре- . менно поступают на входы мультиплексора 10, на выход которого поступа- i ет один из результатов в соответствии с сигналом блока 4. Пусть в какой-то момент времени t на выходе блока 4 имеет место сигнал &.. :Сам по себе этот результат означает, что в интервале времени (.) сигнал нарастает и крутизна его дос-таточно велика, т.е. можно предположить , что выполн етс  неравенство . Тогда через мультиплексор 10 проходит величина (ау+пц) и поступает на вход регистра 5. При по влении тактового илетульса со второго выхода генератора 7 (через интервал времени, необходимый дл  выполнени  . перечисленных операций) в регистр 3 записываетс  величина ,, ив регистр 5 в данном случае записываетс  а . Эта величина преобразуетс  с помощью цифроаналогового преобразовател  6 в аналоговую форму - X,q и подаете на управл ющий входаиалого-циф|рового прбюбраэовател  1. Следовательно, sHaveHHe сигналов интервала времени (tn.-t) может возрасти на величину N. Если же в мсжент t j на выходе влока 4 имеет место сигнал АХ О,го это означает, что в интервале (t)tx.-) сигнал уменьшаетс  и следует ожидать, что Хк,Х,(. На вход регистра 5 поступает величина ац.. После записи в регистры 3 и 5 и рреобразовани  :эта величина поступает ,на управл ющий вход аналого-цифрового пресбразовйтел  1. Это означает , что к моменту t, сигнал может уменьшитьс  на величину N« без нарушени  режима слежени . При предсказываема  часть сигнала определ ет с  в соответствии с (4) . Следователь ко, процедура слежени  не нарушаетс , если сигнгш к моменту t, измен ете   в любую сторону на.м/ q половину диапазона анэлого-цифрввогр , преобразовател  1. Таким образом, при количестве кс  параторов, равном , динамический диапазон преобразовани  устрой-, ством в целом расшир ётс  за счет Шаптации до величины (N+a., ) Я Формула изобретени  Адаптивный аналого-цифровой преобразователь , содержащий аналогецифровой преобразователь считывани  тактовый вход которого соединен с первым выходом генератора импуль сов, второй выход которого соединен с тактовым входом регистра, вых которого соединен с входом цифроаналогового преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона преобразовани  сигнала, введены сумматор, дополнительный регистр блок сравнени  кодов, два вычитаюnpix устройства и мультиплексор, причем аналого-цифровой преобразователь считывани , сумматор, дополнительный регистр и блок сравнени  кодов соединены последовательно, выход сумматора подключен к второму входу блока сравнени  кодов, первому входу мультиплексора и к входШ4 вычитгшлцих устройств, выходы подключены соответственно к второму и третьему входам мультт1лексорау четвертый вход которого подключен к выходу блока dpaBHeHHH кодов, а выход соединен с входом регистра, выход которого подключен к вторсййу входу Сумматора , выход Ц11фроавалогового преоб-разовател соединен с управл ювшм входом аналого-цифрового преобразовател . Источники информации, прии та1е во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 525241, кл. Н 03 К 13/17, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР 439019, кл. Н 03 К 13/14, 1973 (прототип).