SU828399A1 - Адаптивный аналого-цифровой преобразо-ВАТЕль - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в адаптивных системах сбора и передачи цифровой информации.

Известен аналого-цифровой преобразователь след щего уравновешивани  с равномерно-ступенчатым изменением компенсирующей величины, содержащий блок сравнени , преобразователь «код-аналог, генератор импульсов, ключ, реверсивный счетчик импульсов и регистр. К, одному из входов блока сравнени  подключен преобразуемый сигнал, ко второму - выход преобразовател  «код-аналог. Первый выход блока сравнени  соединен с управл ющим входом ключа, а два других выхода блока сравнени  - с управл ющими входами реверсивного счетчика импульсов. Выход генератора импульсов подключен к информационному входу ключа, выход которого подсоединен к счетному входу реверсивного счетчика импульсов. Информационные выходы реверсивного счетчика импульсов соединены с информационными входами преобразовател  «код-аналог и с информационньши входами регистра, к управл ющему входу-которого подключен вход импульсов считывани  1.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  необходимость синхронизации импульсов считывани  с момента времени, когда изменение мгновенного значени  сигнала превышает допустимое значение.

Известен таклсе адаптивный аналогоцифровой преобразователь, содержащий два блока сравнени , первые входы которых соединены меладу собой, элемент ИЛИ, таймер и регистр, управл ющий вход которого подключен ко входу таймера и выходу элемента ИЛИ, выход второго блока сравнени  подключен ко второму входу элемента ИЛИ 2.

Недостатком этого преобразовател   вл етс  сложность аппаратурной реализации .

Целью изобретени   вл етс  упрощение аналого-цифрового преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в адаптивный преобразователь, содержащий первый и второй блоки сравнени , первые входы которых соединены между собой , элемент ИЛИ, таймер и регистр, управл ющий вход которого подключен ко входу таймера и к выходу элемента ИЛИ, у которого выход первого блока сравнени  соединен с первым входом элемента ИЛИ, а выход второго блока сравнени  подключен ко второму входу элемента ИЛИ, введены первый и второй триггеры, первый и второй реверсивные счетчики импульсов.

первый и второй преобразователи «код- аналог, мультиплексор, генератор импульсов , ключ и лини  задержки, причем информационные выходы первого реверсивного счетчика импульсов соединены с информационными входами первого преобразовател  «код-аналог и с первой группой входов мультиплексора, выход первого преобразовател  «код-аналог соединен со вторым входом первого блока сравнени , информационные выходы второго реверсивного счетчика импульсов соединены с информационными входами второго преобразовател  «код-аналог и второй группой входов мультиплексора, выходы которого подключены к информационным входам регистра; выход второго преобразовател  «код-аналог соединен со вторым входом второго блока сравнени ; выход первого блока сравнени  соединен со входом установки нул  первого триггера и с первым управл ющим входом мультиплексора; выход второго блока сравнени  подключен ко входу установки единицы первого триггера и ко второму управл ющему входу мульти .плексора; выход генератора имнульсов подключен к информационному входу ключа, выход которого соединен со счетными входами первого и второго реверсивных счетчиков импульсов, управл ющий вход ключа соединен с инверсным выходом второго триггера; вход установки единицы второго триггера подключен к выходу линии задержки , вход которой соединен со входом установки нул  второго триггера и с выходом элемента ИЛИ; управл ющие входы пр мого счета обоих реверсивных счетчиков импульсов соединены между собой и подключены к инверсному выходу первого триггера , а управл ющие входы обратного счета обоих реверсивных счетчиков импульсов соединены между собой и подключены к пр мому выходу первого триггера.

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема преобразовател .

Адаптивный аналого-цифровой преобразователь содержит первый триггер 1, элемент ИЛИ 2, первый реверсивный счетчик импульсов 3, первый блок сравнени  4, первый преобразователь «код-аналог 5, мультиплексор 6, регистр 7, второй блок сравнени  8, второй преобразователь «код- аналог (ПК.А) 9, второй реверсивный счетчик импульсов 10, генератор импульсов И, ключ 12, линию задержки 13, таймер 14, второй триггер 15.

Первые входы блоков сравнени  4 и 8 соединены между собой, к ним подключен преобразуемый сигнал. Второй вход первого блока сравнени  4 подключен к выходу преобразовател  «код-аналог 5, информационные входы которого соединены с информационными выходами реверсивного счетчика импульсов 3 и первой группой входов мультиплексора 6, а второй вход блока

сравнени  8 подключен к выходу преобразовател  «код-аналог 9, информационные входы которого соединены с информационными выходами реверсивного счетчика импульсов 10 и со второй группой входов мультиплексора 6. Выход блока сравнени  4 соединен с первым входом элемента ИЛИ 2, с входом установки нул  триггера 1 и первым управл ющим входом мультиплексора 6.

Выход блока сравнени  8 подключен ко второму входу элемента ИЛИ 2, ко входу установки единицы триггера 1 и ко второму управл ющему входу мультиплексора 6.

Выход элемента ИЛИ 2 соединен с управл ющим входом регистра 7, с входами линии задерлчки 13 и таймера 14 и с входом установки нул  триггера 15. Вход установки единицы триггера 15 подключен к выхоДУ линии задержки 13. Инверсный выход триггера 15 соединен с управл ющим входом ключа 12, информационный вход которого соединен с выходом генератора импульсов 11, а информационный выход ключа 12 соединен со счетными входами реверсивных счетчиков импульсов 3 и 10. Управл ющие входы пр мого счета счетчиков 3 и 10 соединены между собой и подключены к инверсному выходу триггера 1, а управл ющие входы обратного счета соединены между собой и подключены к пр мому выходу триггера 1. Информационные входы регистра 7 соединены с выходами мультиплексора 6.

Адаптивный аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом. В исходном состо нии триггеры 1 и 15 и реверсивный счетчик импульсов 10 установлены в нуль, а в реверсивном счетчике импульсов 3 установлено значение, соответствующее значению выходного сигнала преобразовател  «код-аналог равного 2е, где е - допустимое значение изменени  преобразуемого сигнала. При включении устройства на управл ющий вход ключа 12 подаетс  напр лсение логической единицы, ключ 12 открываетс , и импульсы с генератора 11 начинают поступать через ключ 12 на счетные входы счетчиков 3 и 10. Одновременно

на управл ющие входы пр мого счета счетчиков подаетс  напр женне логической единицы с инверсного выхода триггера 1. Содержимое счетчиков увеличиваетс  до тех пор, пока не изменитс  знак неравенства

между значени ми U и OKAI пли УпкА2, где Их значение преобразуемого сигнала; t nKAi, t/nKA2 - значени  выходного сигнала первого и второго преобразователей «код-аналог 5 и 9 соответственно.

Пусть, например, в исходном состо нии Их 28. Тогда в некоторый момент времени /1 произойдет изменение знака неравенства между значени ми Их(1) и Ипкм, т. е.

Claims (2)

1. Ux(t) станет меньше пкм, а знак неравенства С/ж() -2е сохранитс . В момент времени i на выходе блока сравнени  4 формируетс  пр моугольный импульс положительной пол рности , который подтверждает состо ние триггера 1, и, поступа  на первый управл ющий вход мультиплексора 6, подключает информационные выходы счетчика импульсов 3 через мультиплексор 6 к информационным входам регистра 7. Этет импульс, проход  через элемент ИЛИ 2, подтверждает состо ние триггера 15, записывает в регистре 7 код, зафиксированный счетчиком 3, и поступает на входы линии задержки 13 и таймера 14. Таймер измер ет интервал времени от момента включени  устройства до момента поступлени  импульса. Импульс с выхода линии задержки 13, задержанный на интервал времени т, устанавливает триггер 15 в момент времени 1 + т в состо ние единицы, ключ 12 закрываетс , прекраща  поступление импульсов с генератора 11 на счетные входы счетчиков 3 и 10. Врем  задержки т выбираетс  из услови , чтобы при известной частоте следовани  /о импульсов с генератора 11 состо ние счетчиков измен лось за врем  т на значение, соответствующее изменению выходного сигнала обоих преобразователей «код-аналог 5 и 9 на величину е. Таким образом в момент времени fi + т на выходе преобразовател  «код-аналог 5 установитс  значение Ux(ti) + е, а на выходе преобразовател  «код-аналог 9 - значение Ux(ti) -е. Начина  с этого момента устройство «следит за изменением преобразуемого сигнала, т. е. всегда выполн ютс  неравенства /пкА2 x(i) UHKAI при условии, что модуль максимальной крутизны преобразуемого сигнала не превышает значени  -. Пусть, например, в момент времени ti Ux(ii) пкА2. В этот момент на выходе блока сравнени  8 формируетс  пр моугольный импульс положительной пол рности , триггер 1 устанавливаетс  в состо ние единицы, в регистре 7 фиксируетс  состо ние счетчика 10, таймер определ ет интервал времени ti - i-i. Триггер 15 устанавливаетс  в нулевое ссото ние, ключ 12 открываетс , импульсы с генератора И начинают поступать на счетные входы счетчиков 3 и 10, уменьща  их состо ние. В момент времени ti + -с импульс с выхода линии задержки устанавливает триггер 15 в единичное состо ние, ключ 12 закрываетс  В этот момент на выходе преобразовател  «код-аналог 5 устанавливаетс  значение пкА1 Ux(ti) + г, на выходе преобразовател  «код-аналог 9 - значение f/nKA2 Ux(ti) -г. Формула изобретени  Адаптивный аналого-цифровой преобразователь , содержащий первый и второй блоки сравнени , первые входы которых соединены между собой, элемент ИЛИ, таймер и регистр, управл ющий вход которого подключен ко входу таймера и выходу элемента ИЛИ, выход первого блока сравнени  соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго блока сравнени  подключен ко второму входу элемента ИЛИ, отличающийс  тем, что, с целью его упрощени , в него введены первый и второй триггеры, первый и второй реверсивные счетчики импульсов, первый и второй преобразователи «код-аналог, мультиплексор, генератор импульсов, ключ и лини  задержки , причем информационные выходы первого реверсивного счетчика импульсов соединены с информационными входами первого преобразовател  «код-аналог и с первой группой входов мультиплексора, выход первого преобразовател  «код-аналог соединен со вторым входом первого блока сравнени , информационные выходы второго реверсивного счетчика импульсов соединены с информационными входами второго преобразовател  «код-аналог и со второй группой входов мультиплексора, выходы которого подключены к информационным входам регистра, выход второго преобразовател  «код-аналог соединен со вторым входом второго блока сравнени , выход первого блока сравнени  соединен со входом установки нул  первого триггера и первым управл ющим входом мультиплексора, выход второго блока сравнени  подключен ко входу установки единицы первого триггера и второму управл ющему входу мультиплексора , выход генератора импульсов подключен к информационному входу ключа, выход которого соединен со счетными входами первого и второго реверсивных счетчиков импульсов, управл ющий вход ключа соединен с инверсным выходом второго триггера, вход установки единицы второго триггера подключен к выходу линии задержки , вход которой соединен со входом установки нул  второго триггера и с выходом элемента ИЛИ, управл ющие входы пр мого счета обоих реверсивных счетчиков импульсов соединены между собой и подключены к инверсному выходу первого триггера, а управл ющие входы обратного счета обоих реверсивных счетчиков импульсов соединены собой и подключены к пр мому выходу первого триггера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Орнатский И. И. Автоматические измерительные приборы, Киев, «Техника, 1965, с. 351-353.

   78
2. 2. Гитис Э. И. Преобразователи инфор- тельных устройств, М., «Энерги , 1975, мации дл  электронных цифровых вычисли- с. 314-316 (прототип).

   828399