SU834892A1

SU834892A1 - Аналого-цифровой преобразователь

Info

Publication number: SU834892A1
Application number: SU792807865A
Authority: SU
Inventors: Яков Шаевич Лившиц; Александр Абрамович Рафалович; Владимир Борисович Окунь; Анатолий Иванович Волков
Original assignee: Куйбышевский Политехнический Инс-Титут Им. B.B.Куйбышева; Предприятие П/Я B-8116
Priority date: 1979-08-10
Filing date: 1979-08-10
Publication date: 1981-05-30

Description

(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

i

Изо етение относитс к га }юрмацвое но- змервтельвой технвске и может найти примев ше в цифровых измерительных и контролирук цих устройствах.

Известен аналого 1ш| роБой преофазо- ватель (АЦП) со ступенчатым пилообразным напр жением, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом счетчика, выходами сое« днненного со входом регистра пам ти, входы которого соединены также со входами ЦАП, выход KoTopoix) соедннв с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника измер емого напр жени , а выход компаратора соединен со входом блока формировани импульсов записи, выход Которого соединен с разрешающим входом . регистра пам ти, выходы которого вл .ютс выходами АЦП l.

Однако указанный преобразователь не позвол ет получить достаточно высокого быстродействи в св зи с г.о влением динамической погрешности перехода счетчика из состо ни переполнени в состо ние нул , вызванной наличием в схем ЦАП фильтра нижних частот, необходимого дл широтно-импульсного преобразовани .

Кроме того, точность измерени сн жаетр за счет Погрешности гистерезиса и порога срабатывани компаратора, аддитивно {фисутствук пей в результате измерени .

Цель изобретени - повышение точности измерени .

Поставленна цель достигаетс тем, что в аналого-чшфровой преофазователь, содержащий генератор тактовых импульсов , рев юивный счетчик, выход которог соединен с информационными входами регистра пам ти и с входами цнфроаналогового преобразовател , выход которого соединен с nepBiJM входом компаратора, второй вход которого соедини с шиной входного сигнала, § выход соединен со входом блока формировани импульсов записи первый выход которого соединен

разрешающим входом регистра пам ти,ведены первый и второй ключи, тригер направлени счета сумматор и реистр сдвига, разрешающий вход и выход двига которого соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока Армировани импульсов записи, а информационные входы через сумматор соединены с выходами регистра пам ти , при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с первьми входами первогю и второго ключей, вторые входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами триггера направлени счета, а выходы соединены соответственно с сумм1фующим и вычитающим входами реверсивного счетчика , выходы переполнени и заема которого соединены соответственно с Й- и$входами триггера направлени счета.

На чертеже представлена структурна схема АЦП.

Преобразователь содержит генератор I тактовых импульсов, ключи 2 и 3, реверсивный счетчшс 4, йЗ-тригг 5 направлени счета, ифроаналоговый преобразователь 6, компаратор 7, блок 8 формировани импульсов записи, регистр 9 пам ти , сумматор 10, регистр 11 сдвига, шину 12 входного сигнала.

Работа преобразовател осуществл етс следующим образом.

Выходы регистра сдвига вл ютс выходами АЦП.

Тактовые импульсы поступают с выхода генератора t тактовых импульсов на первые входы ключей 2 и 3. Если открыт клк)ч 2, то ключ 3 закрыт и тактовые импульсы поступают на вход сложени реверсивного счетчика 4, и код на вы-rV; ходных шинах счетчика возрастает, поступа на входные шины цифроаналогового преобразовател , где преобразуетс в компенсирующее напр жение, поступающее на второй в-ход компаратора 7, на первый вход которого поступает измер емое напр жение. Когда код на выходе реверсивного счетчика возрастает настолько, что компенсирующее напр жение становитс равным измер емому, с вызюда компаратора 7 поступает управл ющий сигнал на вход блока 8 формировани импульсов записи с выхода которого поступает импульс на вход разрешени записи регистра 9 пам ти. При- этом на входные шины регистра 9 пам ти поступает код с выхода реверсивного счетчика 4, соответствующий значению измер емого напр жени , который записываетс в регистр 9 пам ти и поступает на вход накапливаю- щего за два такта сумматора 10 со сбросом. Дальнейшее возрастание кода реверсивного счетчика 4 приводит к его переполнению. При этом с выхода переполнени реверсивного счетчика 4 поступает сигнал на R - вход триггера 5. Сигнал с инвертирующего выхода триггера открывает ключ 3, а ключ 2 зап1фает с сигналом с неинверт1фующего выхода триггера.

Тактовые импульсы начинают посту- пать на вход вычитани реверсивного счетчика 4, уменьша компенсирующее напр жение на выходе цифроаналоговогчэ преобразовател 6. В момент равенства измер емого и компенсирующегб напр жений соответствующее значение кода записываетс в регистр 9 пам ти и поступает на вход сумматора Ю. Результаты двух последовательных измерений суммируютс в сумматоре Ю.

Сш-нал со второго выхода блока 8 формировани импульсов записи поступае на разрешающий вход регистра 11 сдвига и сигнал с выхода сумматора tO поступает на вход регистра II сдвига. После этого сигнал с третьего выхода блока 8 формировани импульсов записи поступает на вход регистра 11 сдвига, и записанный в нем код сдвигаетс на один разр д, т.е. делитс пополам. На выходных шинах регистра II сдвига получаетс результат, соответствующий значению измер емого напр жени компаратора . Когда код ревфсивного счетчика 4 уменьшаетс до нул , с его первого выхода йоступает сигнал на - вхо триггера 5. Сигнал с неинвертирующего выхода триггера открывает ключ 2, а ключ 3 запираетс сигналом с инвертируквдбго выхода триггера.

После этого процесс измерени повтор етс .

Введение в предлагаемое устройство триггера и ключей позвол ет в каждый момент времени получить изменение компенсирующего напр жени не более, чем на величину младшего разр да цифроаналогового преобразовател .

. Использование предлагаемогчэ устройства счета импульсов совместно с накаплйвакмдим за два такта сумматором со сбросом и регистром сдвига позвол ет устранить погрешность гист езэса и порога с рабатывани компаратора. ормула изобретени Аналого-ци{)ровой преобразователь, сод жашвй тактовых вмпул сов, реверсивный счетчик, выход которо го соединен с информационными входами persccipa пам ти и с входами пЕфройналогового преофазовател , выход которого соединен с входом компаратора , второй вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход соед1шен со вход блока формировани импульсов за1шси,первы выход которого соедини с разрешающим входом регистра пам ти, отличающийс тем, что, с пелью повышени точности , в нёто введены первый и второй ключи, триггер направлени счета, сумматор и регистр сдвига, раз- решак аий вход и выход сдвига которого соединены -соответственно со вторым и третьим выходами блока (ирований импульсов записи, а шфо ииационные входы через - сумматор соединены с выходами регистра пам ти, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами нового и второго ключей вторые входы которых соединены соответственно с пр мым и выходами тригг а направлени счета, а выходы соединены соответственно с сум- мирук цим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выходы перштолнени и заема которого соединены соответст венно с S - входами триггера направлени счета. Источники шсформапии, ; прин тые во внимание при экспертизе I. Балакай В. Г. и др. Интегральные , аналого-чгафровых и цифроанало- говых прео азователей. М. Энерги , 1978, с. 48-49 (прототип).

в «

Claims

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, выход которо— 5 го соединен с информационными входами регистра памяти и с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с шиной 10 входного сигнала, а выход соединен со входом блока формирования импульсов записи,первый выход которого соединен с разрешающим входом регистра памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения 15 точности измерения, в него введены первый и второй ключи, триггер направления счета, сумматор и регистр сдвига, разрешающий вход и выход сдвига которого соединены -соответственно со вторым и третьим выходами блока формирования импульсов записи, а информационные входы через з'сумматор соединены с выходами регистра памяти, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера направления счета, а выходы соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выходы переполнения и заема которого соединены соответственно с &-и § — входами триггера на'правления счета.