SU892703A1 - Аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Аналого-цифровой преобразователь Download PDF

Info

Publication number
SU892703A1
SU892703A1 SU802911140A SU2911140A SU892703A1 SU 892703 A1 SU892703 A1 SU 892703A1 SU 802911140 A SU802911140 A SU 802911140A SU 2911140 A SU2911140 A SU 2911140A SU 892703 A1 SU892703 A1 SU 892703A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
outputs
code
converter
switches
Prior art date
Application number
SU802911140A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Яковлевич Реймхен
Николай Андреевич Марцинковский
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4421
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 Г-4421 filed Critical Предприятие П/Я Г-4421
Priority to SU802911140A priority Critical patent/SU892703A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU892703A1 publication Critical patent/SU892703A1/ru

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Claims (2)

  1. Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности может быть использовано в ради навигационных системах дл  преобразовани  аналоговых напр жений в цифровой код. Известен аналого-цифровой преобразователь , содержащий электронные ключи, сумматор, фильтр, нуль-орган и преобразователь фаза-код til. Недостатками этого устройства  вл ютс  значительные погрешности, вы , званные нестабильностью элементов, ме тодические и температурные погрешности , малое быстродействие, а также зна чительна  сложность При реализации. Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий последова тельно соединенные сумматор, интегратор и преобразователь фаза-код, причем вход интегратора соединен с выходом сумматора, а выход подключен ко входу преобразовател  фаза-код, выходы двух распределителей соединены с шиной тактовых импульсов, а 2N выходов каждого распределител  соединены соответственно с управл ющими входами двух коммутаторов, первые выходы которых соединены со входами сумматора , а вторые подключены ко входам последнего через соответствующие инверторы , при этом N входов каждого коммутатора соединены с соответствующими выходами двух весовых матриц, входы которых  вл ютс  входами преобразовател  23, Недостатками известного преобразовател   вл ютс  ограниченна  точность преобразовани  и малое быстродействие . Это вызвано тем, что точность преобразовани  увеличиваетс  с увеличением количества уровней преобразовайи , а увеличение последнего вызывает резкое увеличение аппаратурных затрат . Так, например, дл  100 уровней преобразовани  в известном устройстве необходимо применение 400 электрон3 ных ключей (в каждом из двух коммутаторов по 200). Отсюда видно, что при таком построении функциональной схемы , повышение точности преобразовани  ограничиваетс  аппаратурными затратами . Невысокое быстродействие известного устройства св зано с тем, что при небольшом количестве уровней преобразовани , измерение сформированного фазового сдвига необходимо осущест вл ть по И периодам сигнала с целью усреднени  ошибок, вызыванных высшими г армо ник ами. Цель изобретени  - повьшение точности и быстродействи  преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аналого-цифровой преобразовател содержащий шину тактовых импульсов, два коммутатора и последовательно включенные сумматор, интегратор и пре образователь фаза-код, дополнительно введены формирователь управл ющих сигналов, два реверсивных счетчика, два посто нных запоминающих устройства и два преобразовател  код-напр жение , причем вход формировател  управл ющих сигналов подключен к шине тактовых импульсов, первый и второй выходы соответственно соединены с первыми входами первого и второго коммутаторов , а третий и четвертый выходы подключены к соответствующим входам первого и второго реверсивных счетчиков , счетные входы которых подключены к шине тактовых импульсов, а установочные входы - к п тому выходу формировател  управл юц их сигналов, выходы первого и второго реверсивных счетчиков подключены, соответственно ко входам первого и второго посто ннь1х запоминающих устройств, выходы к торых соответственно соединены с пер выми входами первого и второго преобразователей код-напр жение, вторые входы которых соответственно подключены к выходам первого и второго ком мутаторов , вторые входы которых соед нены с соответствующими входами преобразовател , выходы первого и второ го преобразователей код-напр жение подключены к соответствующим входам сумматора, при этом каждый коммутатор выполнен на двух электронных клю чах,-инверторе и логическом элементе НЕ, причем первый и второй входы Первого электронного ключа подключен . к соответствую щм входам коммутатора 3 непосредственно, а tiepBbiii и второй входы второго электронного ключа через инвертор и логический элемент Е, выходы электронных ключей подключены к выходу коммутатора. На фиг. 1 приведенаструктурна  -Электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема коммутатора; на фиг. 3 - эпюры напр жений в точках а-р. Аналого-цифровой Преобразователь содержит шину 1 тактовых импульсов, формирователь 2 управл ющих сигналов , первый и второй реверсивные счетчики 3 и 4, первое и второе ПЗУ 5 и 6, первый и второй ПКН 7 и 8, первый и второй коммутаторы 9 и 10, сумматор II, интегратор 12 и преобразователь 13 фаза-код. Вход формировател  2 управл ющих сигналов подключен к шине I тактовых импульсов, а выходы Зн. sin и Зн. cos соединены с управл ющими входами первого и второго коммутаторов 9 и 10 соответственно, кроме этого выходы sin и -cos формировател  2 управл ющих сигналов подключены соответственно к первому и.второму реверсивным счетчикам 5 и 4, счетные входы которых подключены к шине 1 тактовых импульсов, а установочные входы к выходу Установка формировател  2 управл к цих сигналов, при этом выходы первого и второго реверсивных счетчиков 3 и 4 подключены, соответственно, ко входам первого и второго ПЗУ 5 и 6, выходы которых соответственно соединены с первыми входами первого и второго ПКН 7 и 8, вторые входы которых подключены, соответственно, к выходам первого и второго коммутаторов 9 и 10, Б свою очередь вторые входы последних  вл ютс  входами преобразовател . Выходы первого и второго ПКН 9 и 10 подключены ко входам сумматора 1I, а его выход через интегратор 12 подключен к преобразователю 13 фаза-код. Первый и второй коммутаторы 9 и 10 аналогичны. Каждый коммутатор (фиг.2 содержит два электронных ключа 14 и 15, инвертор 16 и логический элемент НЕ 17,причем входы одного электронного ключа 14  вл ютс  входами коммутатора, а входы второго электронного ключа 15 соединены со входами коммутатора через инвертор 16 и элемент НЕ 17. Выходы электронных ключей 14 и 15 соединены между собой и  вл ютс  выходом коммутатора. 5 Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом. На. входы преобразовател  поступаю два аналоговых напр жеш1  U)( Ujy,sin ( фиг. Зк) и и, О (фиг. 3), где в - преобразуема  аналогова  величина , и тактовые импульсы частоты F (фиг. за). Формирователь 2 управл  ющих сигналов вырабатывает логически Зн. cos (фиг,3 сигналы Зн. sin sin (фиг. Зг), cos (фиг. за) и сигнал Установка (фиг. Зе), необ ходимые дл  управлени  работой перво го и второго коммутаторов 9 и 10 и первого и второго реверсивных счетчи ков ЗиЛ. Первый и второй коммутато ры 9 и 10 формируют напр жение « fe 3 н. sin (фиг. Зи ) если зн. cos Лог.1 -л . Ы если зн. cos Лбг.О ( фиг. ЗК). Сигнал Установка периодически устанавливает первый реверсивный счетчик 5 в состо ние О, а второй ре версивный счетчик 6 в состо ние, соответствующее 90 . Первый реверсивный счетчик 5 формирует код угла f (t) , измен ющийс  по закону 90 - О - 90 и т.д. а второй реверсивный счетчик формиру ет код 4(1), измен ющийс  по закону 4(t) + 90°. Первое и второе ПЗУ 5 и 6 по заданному на входе коду угла вырабатывают в двоичном коде значение функции S i пх дл  0 х 90 . Та ким образом, па выходе первого ПЗУ 5 формируетс  код sinf(t) /s in2/tFt/ N а на выходе второго ПЗУ 6 - код sin4(t) cos(t) / cos2K-Ft/+Nl , где N - количество уровней квантовани  функции sinx. Первый и второчи ПКН 7 и 8, использу  напр жение U и в качестве эта лонных, преобразуют входные коды в ступенчатые напр жени  (фиг. 3 л,м, которые складываютс  в сумматоре 11. Напр жение на выходе сумматора можно представить в с ледующем виде , U)-uJsiv,(Q.t-0) + 2rtit t NK-l «()Slt-©4NKn 4- - sin(4NK+| :2t-e4-NK+ J (фиг. Зм; З f 2itFt где 51 71.Г - кругова  частота. 4N Выходное напр жение сумматора 1 1 поступает на интегратор 12, на выходе которого образуетс  синусоидальное напр жение II ) (фиг. Зо). С вы 12 хода интегратора 2 гармонический сигнал с фазой 9 поступает на преобразователь 13 фаза-код на другие выходы которого подаютс  опорный импульс с фазой О (фиг, Зп) и счет1Я 1е импульсы (фиг. Зр). С выхода преобразовател  13 фаза-код снимаетс  цифровой отсчет величины -6 , Уровень квантовани  формируетс  двоичным кодом, позвол ющим при незначительных аппаратурных затратах получить большое количество уровней квантовани , что, в свою очередь, улучшает точность и быстродействие Преобразовател . Схема устройства построена таким образом, что позвол ет применить серийно-выпускаемые ПЗУ в микросхемном исполнении типа 505РЕЗ (расшивки 0068-0071). Использова П1с данных ПЗУ позвол ет получить N 2 уровней квантовани  с дискретностью каждого уровн  2 . При зтом сигнал на выходе сумматора, кроме основной гармоники, содержит высшие гармоники с номерами 4ЫК±1 : 4095, 4097, 8191, 8193 и т.д. - с амплитудами соответственно 1 1 1 I 8т у-« 4095 4097 8191 интегрировани  -, Т . Таким образом, сигнал на выходе интегратора содержит не более 10 % высших гармоник, и поэтому при измерении фазового сдвига Q не требуетс  цифрового усреднени . В результате этого врем  преобразовани  в предлагаемом устройстве равно t. Т + Т„ 4 Дл  получени  такого количества уровей квантовани  N , известное стройство должно иметь в каждом комутаторе 2М 2 электронных ключей, кгикдой весовой матрице N 2 спеиально подбираемых резисторов и таое же количество управл ющих импульов должны формировать распределители актовых импульсов. Если известное устройство в каждом оммутаторе будет иметь по 16 электонных ключей ( в каждом ПКН предлагамого устройства электронных ключей акже 16), то N а сигнал на выходе интегратора содержит 1,25% высших гармоник с номерами 31, 33, 63 65 и т.д., поэтому требуетс  цифровое усреднение. Отсюда врем  преобразовани  в известном устройстве состав л нет Vi Ь Таким образом, при одинаковых аппаратурных затратах, быстродействие предлагаемого устройства в 5-10 раз вьше, чем у известного устройства. Повьшение точности преобразовани  достигаетс  за счет того, что усреднение по 5-10 отсчетам в известном устройстве не позвол ет полностью уст ранить погрешность, вызванную наличием нечетных высших гармоник в измер емом сигнале. Кроме этого, интегратор с посто нной времени Тца будет иметь фазовый сдвиг If ( 10-15} , который при изменении температуры окружающей среды будет измен тьс  (вследствие нестабильности элементов интегратора , в результате чего его нельз  точно скорректировать. Б предлагаемом устройстве сигнал на выходе интегратора содержит 10 % высших гармоник. А интегратора с посто нной времени Т П1 4095 фазовый сдвиг (0,l-0,2) , незначительное изменение которого вследствие нестабильности элементов интегратора , очень мало, что и позвол ет получить более высокую точность. Формула изобретени  Аналого-цифровой преобразователь , содержащий шину тактовых импул сов, два коммутатора и последователь но включенные сумматор, интегратор и преобразователь фаза-код, отлич ющийс  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , в него дополнительно введены формирова тель управл гацих сигналов, два ревер сивных счетчика, два посто нных запоминающих устройства и два преобразовател  код-напр жение, причем вход формировател  управл ющих сигналов подключен к шине тактовых импульсов, первый и второй выходы соответственно соединены с первыми входами первого и второго коммутаторов, а третий и четвертый выходы подключены к соответствующим входам первого и второго реверсивных счетчиков, счетные входы которых подключены к шине тактовых импульсов, а установочные входы - к п тому выходу формировател  управл ющих сигналов, выходы первого и второго реверсивных счетчиков подключены , соответственно, ко входам первого и второго посто нных запоминающих устройств, выходы которых соответственно соединены с первыми входами первого и второго преобразователей код-напр жение, вторые входы которых соответственно подключены к выходам первого и второго коммутаторов,вторые входы которых соединены с соответствующими входами Преобразовател , выходы первого и второго преобразователей код-напр жение подключены к соответствующим входам сумматора. 2. Преобразователь по п. I, отличающийс  тем, что каждый коммутатор выполнен на двух электронньис ключах, инверторе и логическом элементе НЕ, причем первый и второй входы первого электронного ключа подключены к соответствующим входам коммутатора непосредственно, а первый и второй входы второго электронного ключа - через инвертор и логический элемент НЕ, выходы электронных ключей подключены к выходу коммутатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 447826, кл. Н 03 К 13/02, 1974.
  2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2695933/21, кл. Н 03 К 13/02, 14.12.78 (прототип).
    Фиг 2
SU802911140A 1980-04-19 1980-04-19 Аналого-цифровой преобразователь SU892703A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802911140A SU892703A1 (ru) 1980-04-19 1980-04-19 Аналого-цифровой преобразователь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802911140A SU892703A1 (ru) 1980-04-19 1980-04-19 Аналого-цифровой преобразователь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU892703A1 true SU892703A1 (ru) 1981-12-23

Family

ID=20890143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802911140A SU892703A1 (ru) 1980-04-19 1980-04-19 Аналого-цифровой преобразователь

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU892703A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU892703A1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь
SU365829A1 (ru) Преобразователь напряжения в код
SU758171A1 (ru) Цифровой вычислитель функций синуса и косинуса
SU898609A1 (ru) Преобразователь напр жение-код с коррекцией динамической погрешности
SU681441A1 (ru) Устройство дл формировани напр жени развертки
SU771869A1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь
SU886236A2 (ru) Аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем
SU1117621A1 (ru) Генератор дискретных базисных функций
SU1524174A1 (ru) Устройство преобразовани измерительной информации
SU780184A1 (ru) След щий аналого-цифровой преобразователь
SU1120385A1 (ru) Многоканальный преобразователь угол-фаза-код
SU978364A1 (ru) Устройство цифрового сопровождени фазы периодического сигнала
SU1190483A1 (ru) Преобразователь амплитуды одиночного импульса
SU1531220A1 (ru) Преобразователь перемещени в код
SU1179533A1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь
SU769731A1 (ru) Параллельный аналого-цифровой преобразователь
SU1043615A1 (ru) Цифровой генератор синусоидальной функции
SU815904A1 (ru) Устройство параллельно-последователь-НОгО АНАлОгО-цифРОВОгО пРЕОбРАзОВА-Ни C САМОКОНТРОлЕМ
SU900438A2 (ru) След щий аналого-цифровой преобразователь
SU705360A1 (ru) Цифровой измеритель средней частоты
SU1198753A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU1495993A1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь
SU1300635A1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь
SU1241142A1 (ru) Частотный дискриминатор
SU951694A1 (ru) Устройства дл измерени аналоговых величин с автоматическим масштабированием