SU869025A1 - Analogue-digital converter - Google Patents

Analogue-digital converter Download PDF

Info

Publication number
SU869025A1
SU869025A1 SU802873188A SU2873188A SU869025A1 SU 869025 A1 SU869025 A1 SU 869025A1 SU 802873188 A SU802873188 A SU 802873188A SU 2873188 A SU2873188 A SU 2873188A SU 869025 A1 SU869025 A1 SU 869025A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
adc
amplifier
conversion
Prior art date
Application number
SU802873188A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Валентинович Ларин
Вениамин Евгеньевич Назаров
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5744
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5744 filed Critical Предприятие П/Я М-5744
Priority to SU802873188A priority Critical patent/SU869025A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU869025A1 publication Critical patent/SU869025A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) ANALOG-DIGITAL CONVERTER

1one

Изобретение относитс  к вычисли- тельной и информационно-измерительиой технике и предназначено дл  использовани  в устройствах преобразовани  (кодировани ) аналоговых величин .The invention relates to a computational and informational measuring technique and is intended for use in analog value conversion devices (coding).

Известен аналого-цифровой преобразователь (АЦП), содержащий счетчик , цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), компаратор, ключ и генератор тактовых импульсов 1.Known analog-to-digital Converter (ADC), containing a counter, a digital-to-analog converter (DAC), a comparator, a key, and a clock pulse generator 1.

Этот АЦП сложен и имеет низкое быстродействие , которое определ етс  ско ростью работы счетчика, ЦАП и компаратора . Причем устройства, обеспечивающие работу АЦП на отдельных этапах , работают в ключевых режимах, что также снижает скорость работы АЦП.This ADC is complex and has a low speed, which is determined by the speed of the counter, DAC, and comparator. Moreover, the devices ensuring the operation of the ADC at certain stages operate in key modes, which also reduces the speed of the ADC.

Известен аналого-цифровой прео0разователь , содержащий прерыватель, блок изменени  уровней напр жени  на посто нную величину, выпр мители, усилители и нуль-органы. При этом входом АЦП  вл етс  прерыватель, выход которого соединен со входом первого каскада преобразовани , состо щего из последовательно соединенных блока изменини  уровн  напр жени  н посто нную величину, выпр мител  и усилител , выход усилител   вл етс An analog-to-digital converter is known, which contains a breaker, a unit for changing voltage levels to a constant value, rectifiers, amplifiers and null organs. In this case, the input of the ADC is a breaker, the output of which is connected to the input of the first conversion stage, consisting of series-connected blocks, changing the voltage level to a constant value, the rectifier and the amplifier, the output of the amplifier is

входом следующего точно такого же преобразовани  и т..д. Кроме того, в каждом каскаде выхода блока иэменеми  уровн  напр жени  на посто нную величину соединены сх входами нуль-оргаиов, выходы последних  вл ютс  выходами всего устройства {2 .the input of the next exactly the same transformation, etc. In addition, in each cascade of the output of the block and voltage level of a constant value are connected by cc inputs of null-orgs, the outputs of the latter are the outputs of the entire device {2.

О Недостатке данного АЦП  вл етс  наличие в нем N последовательно соединенных каскадов преобразовани , кёикдый из которых состоит из устройства изменени  уровн  напр жени  наAbout The disadvantage of this ADC is the presence in it of N series-connected conversion stages, the koikd of which consists of a device for changing the voltage level

15 посто нную величину, выпр мител  и усилител . Поскольку отдельные элементы каскадов преобразовани  в этом устройстве не  вл ютс  идентичными, то дингииическа  ошибка преобразовани  растет по мере увеличени  каскадов (разр дов) АЦП за счет разбросов параметров устройств изменени  уровн  напр жени  на посто нную величину (коэффициентов передачи),15 constant value, rectifier and amplifier. Since the individual elements of the conversion stages in this device are not identical, the dingy conversion error increases as the stages (bits) of the ADC increase due to the variation in the parameters of the devices for changing the voltage level by a constant value (transfer ratios),

25 ;выпр штелей (начальные участки, крутизна) и усилителей (коэффициент усилени ). При большом количестве каскадов N, разброс параметров этих элементов приведет к увеличению25; straighteners (initial sections, steepness) and amplifiers (gain). With a large number of cascades N, the variation of the parameters of these elements will lead to an increase

30 ошибки преобразовани , что  вл етс  существенным недостатком данного N-разр дного АЦП. Цель изобретени -увеличение точности преобразовани . Поставленна  цель достиг,аетс  тем что в аналого-цифровой преобразователь , содержащий переключатель, пер вый вход которого соединен со входной шиной, усилитель, выход которог соединен с первым входом вычитр1ющег блока, и фазовый детектор, выход ко .торого соединен со входом нуль-органа , введены ограничитель и блок управлени , выход которого соединен со вторым входом переключател , третий вход которого соединен с выходом вычитающего блока и первым входом дете тора, а выход подключен ко входу уси лител  и через ограничитель ко второму входу вычитающего блока и второму вхбду фазового детектора. На чертеже представлена структурна  схема аналого-цифрового преобра вател . Предлагаемое устройство содержит переключатель 1, ограничитель 2, усилитель 3, вычитающий блок 4, фазовый детектор 5, нуль-орган б, бло 7 управлени , входную шину 8. Устройство работает следующим образом. На вход АЦП поступает непрерьшный комплексный радиосигнал,  вл ющийс  аддитивной смесью полезного сигнала и шума UJ(t))(i В начале цикла работы АЦП вход усилител  3 в течении времени v , не обходимого дл  преобразовани  в кас каде, состо щем из ограничител  2, усилител  3, вычитающего блрка 4 и фазового детектора 5, соединен со входом АЦП через переключатель 1 На выходе амплитудного ограничител  2 имеем напр жение ) (bUo cos lUgi+tfCt) где У (7 - уровень ограничител  2, ко торый выбираем равным максимальному значению амплитуды А входного сигнала, а коэффициент усилени  К усилител  3 полагаем равным 2, т.е. УО А.К 2 На. выходе вычитающего блока 4 после однократного преобразовани  получаетс  н.апр жение U, (t) l.-bic KUexW-UoTp()urA(t)- Iwot 4(tO ga выходе, фазового детектора 5 посАе однократного преобразовани  вьздел етс  сигнал U(t) разностной частоты ,c,xrMt) Это напр жение поступает на нуль орган б, где определ етс  его знак, т.е. значение элемента кода в старшем разр де. Если U(t)0, т.е. A{t) -3- (так как ), то зна ,TTit чение элемента кода старшего разр да равно единице, если U (t)0, то значение элемента кода старшего разр да нулю. Через врем  С после начала цикла работы АЦП блок 7 управлени  переключает переключатель 1 в положение,, при котором напр жение U(t} с выхода вычитающего устройства 4 через переключатель 1 поступает на входы ограничител  2 и усилител  3. С этого .момента начинаетс  определение кода в следующем разр де. На входы вычитающего блока 4 .потупают напр жени  отр( и , W,,(t) 4tA(i) I. с выходов ограничител  2 и усилител  3 соответственно. На выходе вычитающего блока 4 после двукратного преобразовани  получаетс  напр жение U/(t) и, Ч(Ьи(„р(-1 )г 4 Mt;-1А „д Jcos cOol V(t)J На выходе фазового детектора 5 после двукратного преобразовани  вьвдел етс  напр жение UJt) разностной частоты Ua(MA q tA{tv|A, которое оп ть поступает на вход нуль-органа 6, где определ етс  знак этого напр жени . Аналогично предыдущему, элементу кода следующего разр да присваиваетс  значение единицы, если A(t) I таи и нуль, если A(t)| , Затем напр жение U,2(t) с выхода вычитающего блока 4 поступает на входы ограничител  2 и усилител  3, где происходит определение значени  элемента кода в следующем разр де и т.д. до тех пор, пока не будет определено значение элемента кода в младшем разр де. Количество разр дов N в предлагаемом АЦП определ етс  формулой . где Т - длительность цикла работы всего АЦП, или период переключени  электронного переключател  1; - врем , необходимое дл  однократного преобразовани  в каскаде. После определени  значени  кода в младшем разр де, блок 7 управлени  переключает переключатель 1 в положение на врем  С, при котором начинаетс  новый цикл работы АЦП. Таким образом, нуль-орган 6 вьщает последовательность О и 1, временной интервсш между которыми равен врёмениС преобразовани  в одном каскаде.30 conversion error, which is a significant disadvantage of this N-bit ADC. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the conversion. The goal has been achieved by the fact that an analog-to-digital converter containing a switch, the first input of which is connected to the input bus, an amplifier whose output is connected to the first input of the reading unit, and the phase detector to the output of the second , a limiter and a control unit are introduced, the output of which is connected to the second input of the switch, the third input of which is connected to the output of the subtractive unit and the first input of the detector, and the output is connected to the input of the amplifier and through the limiter to the second input do subtractive unit and the second input phase detector. The drawing shows a structural diagram of an analog-digital converter. The proposed device contains a switch 1, a limiter 2, an amplifier 3, a subtracting unit 4, a phase detector 5, a null organ b, a control block 7, an input bus 8. The device operates as follows. The input of the ADC receives an uninterrupted complex radio signal, which is an additive mixture of the useful signal and noise UJ (t)) (i At the beginning of the ADC's work cycle, the input of amplifier 3 during the time v required for conversion in the cad, consisting of limiter 2, the amplifier 3, the subtractive blaster 4 and the phase detector 5, is connected to the input of the ADC via switch 1 At the output of the amplitude limiter 2, we have the voltage) And the input signal, and the coefficient The gain of amplifier K 3 is set equal to 2, i.e. EQ A. K 2 At the output of subtractive unit 4, after a single conversion, the following voltage is obtained U, (t) l.-bic KUexW-UoTp () urA (t) - Iwot 4 (tO ga output, phase detector 5 posAe single conversion, the differential frequency signal U (t), c, xrMt) is separated. This voltage goes to zero organ b, where its sign is determined, i.e. the value of the code element in higher order. If U (t) 0, i.e. A (t) -3- (since), then the value of TTit of an element of a higher-order code is equal to one, if U (t) 0, then the value of an element of a code of a higher-order bit is zero. After time C after the start of the ADC cycle, the control unit 7 switches the switch 1 to the position, at which the voltage U (t} from the output of the subtractor 4 through the switch 1 enters the inputs of the limiter 2 and the amplifier 3. From this moment the code begins to be determined in the next level. The inputs of the subtracting unit 4 .peduce the voltages of the negatives (and, W ,, (t) 4tA (i) I.) from the outputs of the limiter 2 and the amplifier 3, respectively. U / (t) u, Ch (bui ("p (-1) g 4 Mt; -1A" d Jcos cOol V (t) J N the output of the phase detector 5 after the double conversion, the voltage UJt is introduced) of the difference frequency Ua (MA q tA {tv | A, which again goes to the input of the zero-organ 6, where the sign of this voltage is determined. Similar to the previous one, the code element the discharge is assigned the value of unity, if A (t) I Tai and zero, if A (t) |, Then the voltage U, 2 (t) from the output of the subtracting unit 4 is fed to the inputs of limiter 2 and amplifier 3, where the value of code element in the next bit, etc. until the value of the code element in the lower order is determined. The number of bits N in the proposed ADC is determined by the formula. where T is the duration of the operation cycle of the entire ADC, or the switching period of the electronic switch 1; - the time required for a single conversion in the cascade. After determining the code value in the low-order bit, the control unit 7 switches the switch 1 to the position C, at which a new ADC operation cycle begins. Thus, the null authority 6 causes the sequence O and 1, the time interval between which is equal to the time of the C transformation in one stage.

Последовательность О и 1 соответствует последовательному коду входной величины в момент измерени .The sequence O and 1 corresponds to the serial code of the input quantity at the time of measurement.

Длительность полного цикла предлагаемого АЦП в N раз больше времени V однократного преобразовани  в каскаде/ следовательно, быстродействие предлагаемого АЦП не хуже известного АЦП. В предлагаемом устройстве входна  величина многократно преобразуетс  в одном и том же каскаде преобразовани , поэтому динамическа  ошибка преобразовани  в нем меньше,чем в известном АЦП за счет исключени  неидентичности характеристики каскадов преобразовани .The duration of the full cycle of the proposed ADC is N times the time V of a single conversion in the cascade / therefore, the speed of the proposed ADC is not worse than the known ADC. In the proposed device, the input value is repeatedly converted in the same conversion stage, so the dynamic conversion error in it is less than in the known ADC due to the exclusion of the non-identical characteristic of the conversion stages.

Более высока  точность преобразовани  АЦП позвол ет значительно уменьшить ошибку преобразовани  аналоговой инфо 1ации в цифровую и повысить качество преобразовани . ФоЕ лула изобретени Higher accuracy in converting ADCs significantly reduces the error in converting analog information to digital and improves the quality of the conversion. Fool Lula invention

АН алого-цифровой пре об раз ов ател ь, содержащий переключатель, первыйAN aloha-digital pre-tello ate containing the switch, the first

вход которого соединен со входной шиной, усилитель выход которого соединен с первьвм входом вычитающего блока, и фазовый детектор, выход которого соединен со входом нуль-органа , о..тличающийс  тем, что с целью повьшени  точности преобразовани , в него введены ограничитель и блок управлени , выход которого соединен со вторым входом переключател , третий вход которого соединен с выходом вычитакицего блока и первьм входом фазового детектора , а выход подключен ко входу усилител  и, через ограничитель ко второму входу вычитающего блока и вто5 рому входу фазового детектора.the input of which is connected to the input bus, the amplifier whose output is connected to the first input of the subtracting unit, and the phase detector, the output of which is connected to the input of the null organ, that is, in order to increase the accuracy of the conversion, a limiter and a control unit are inserted into it The output of which is connected to the second input of the switch, the third input of which is connected to the output of the reading unit and the first input of the phase detector, and the output is connected to the input of the amplifier and, via a limiter, to the second input of the reading unit and to5 rum input of the phase detector.

Источники информации, . прии тые во внимание при экспертизеInformation sources, . taken into account during the examination

й 1. Зарубежна  радиоэлектроника , 1975, 1, с. 66.1. Foreign Radio Electronics, 1975, 1, p. 66

2. Хризман С.С. Цифровые измерительные приборы. Киев, 1963, ч. 43.2. Khrizman S.S. Digital measuring devices. Kiev, 1963, p. 43.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Ан алого-цифровой пре об раз ов ател ь, содержащий переключатель, первый вход которого соединен со входной шиной, усилитель, выход которого соединен с первьил входом вычитающего блока, и фазовый детектор, выход которого соединен со входом нуль-органа, отличающийся тем, что с целью повыяения точности преобразования, в него введены ограничитель и блок управления, выход которого соединен со вторым входом переключателя, третий вход которого соединен с выходом вычитающего блока и первым входом фазового детектора, а выход подключен ко входу усилителя и, через ограничитель ко второму входу вычитающего блока и второму входу фазового детектора.An analog-to-digital converter comprising a switch, the first input of which is connected to the input bus, an amplifier whose output is connected to the first input of the subtracting unit, and a phase detector, the output of which is connected to the input of the zero-organ, characterized in that in order to improve the conversion accuracy, a limiter and a control unit are introduced into it, the output of which is connected to the second input of the switch, the third input of which is connected to the output of the subtracting unit and the first input of the phase detector, and the output is connected to the input of the amplifier and through the limiter to the second input of the subtracting unit and the second input of the phase detector.
SU802873188A 1980-01-16 1980-01-16 Analogue-digital converter SU869025A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873188A SU869025A1 (en) 1980-01-16 1980-01-16 Analogue-digital converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873188A SU869025A1 (en) 1980-01-16 1980-01-16 Analogue-digital converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU869025A1 true SU869025A1 (en) 1981-09-30

Family

ID=20873734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802873188A SU869025A1 (en) 1980-01-16 1980-01-16 Analogue-digital converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU869025A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2102227B (en) Analog to digital converter
HK84595A (en) A method and an arrangement for accurate digital determination of the time or phase position of a signal pulse train
JPH01131918A (en) A/d converter
SU869025A1 (en) Analogue-digital converter
US4185275A (en) Capacitive analog to digital converter
RU2245000C2 (en) Successive-action analog-to-digital converter
JPS59154820A (en) Digital-analog converter
SU621087A1 (en) Analogue-digital converter
SU834892A1 (en) Analogue-digital converter
SU1014137A1 (en) Analogue-digital converter
SU885947A1 (en) Device for regulating digitizing level
SU924601A1 (en) Low-frequency digital frequency meter
SU523527A1 (en) Correction Device Zero Analog Digital Converter
SU945978A1 (en) Analogue digital converter
SU523526A1 (en) Device for automatic measurement of the metrological characteristics of analog-digital converters
SU938226A1 (en) Device for measuring magnetic field parameters (its versions)
SU540367A1 (en) Analog-to-digital converter
JP2513051B2 (en) Sample-hold circuit
SU805337A1 (en) Function generator
SU754326A1 (en) Digital phase meter
SU594582A1 (en) Analogue-digital function converter
SU879758A1 (en) Discrete-analogue delay device
SU974569A1 (en) Converter of code to pulses of staircase shape
JPS598427A (en) Digital-analog conversion circuit and its conversion method
SU1649305A1 (en) Method for reception of optical signals