Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик нн 964981(22) Заявлено 100879 (21) 2814065/18-21 1 И 1 М. Кп. с присоединением заявки М 9 2810218 Н 03 К 13/17 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторизобретения М.М. Гельман 1) Заявитель 54) СПОСОБ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к цифровой . измерительной и вычислительной технике и обеспечивает аналого-цифровое преобразование измеряемых величин путем их параллельного сравнения с мерами на уровне старших разрядов десятичного кода и последовательного подехадного уравновешивания ступенчатым напрякением,ионального старшему шиван разря про ода Известны способ и устраналого-цифрового преобрапоследовательного уравновпреобразуемой величины стнапряжением (1).Недостатком данного способа и соответствующего устройства являет ся низкая частота. преобразования, Обусловленная необходимостью большого числа тактов последовательног уравновешивания ойствоэованияешиванияупенчатык лого-цифровогомого сигналапараллельньмения, пропоррядам десятичния получена в напряжение,э максимальия уравновезова30б Известен способ аМа преобразования иэмеряе путем его сравнения с набором уровней напряж циональных старшим ра Мого кода, преобраэова ного при сравнении код вычитания последнего и ного значения напряже устройство для осуществления известного способа содержит сравнивающее устройство, первый вход кото- РОГО ПОДКЛЮЧЕН К ШИНЕ ИЭМЕРЯЕМОГО сигнала, второй вход соединен с вы" ходом декадного преобразователя единичного кода в напряжение, входы которого соединены с выходами .декадных регистров, генератор тактовых сигналов, десятично-декадный делитель напряжения включенный между общей шиной и опорньм источником, к выходам которого подключены первые входы декадных компараторов и компараторов старшей декады, вторые входы которых соединены с шиной измеряемого сигнала, управляющие входы - с шиной строб-сигналов, а выходы компараторов старшей декады подключены к соответствующим входам старшего декадного регистра 2. Известный способ хотя и обеспе ает увеличение скорости преобра ания, но не позволяет обнаружиь и корректировать ошибки кодиания, обусловленные случайным ем элементов АЦП или их система964981 Тираж 959 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 133035, Москва, Ж, РаушскаЯ наб., д, 4/5тическим отказов, непосредственнов процессе измерения.Целью изобретения является повышение достоверностирезультатапреобразования,поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу аналого-цифрового преобразования полученныйпосле. вычитания остаток уравновешивающего напряжений уменьшают на половину числаединичных ступенейнапряжения, пропорциональных определяемому разряду кода, сравниваютего с измеряемым сигналом, определяют знак рассогласования и соответственно изменяют уравновешивающее напряжение ступенями, пропорциональными данному и последующимразрядам кода до изменения знакарассогласования.В устройство для осуществленияуказанного способа, содержащее сравнивающее устройство, первый вход которого подключен к шине измеряемогосигнала, второй вход соединен с выходом декадного преобразователяе иничного кода в напряжение, входыоторого соединены с выходами декадных регистров, генератор тактовыхсигналов, десятично-декадный дели"тель напряжения, включенный междуобщей шиной и опорным источником,к выходам которого подключены пер"вые входы декадных компараторов икомпараторов старшей декады, вторыевходы которых соединены с шинойизмеряемого сигнала, управляющиевходы - с шиной строб-сигналов, авыходы компараторов старшей, декадыподключены к соответствующим входамстаршего декадного регистра, введе-,ны два элемента ИЛИ, два элемента НЕи в каждую декаду, кроме старшей,блок анализа с декадньм триггероми декадньм элементом И, выход кото.рого соединен с первым входом блокаанализа и первым входом декадноготриггера, первый вход - с выходомсравнивающего устройства, второйвход - с первьм выходом предыдущего .блока анализа, кроме декадного элемента И, соответствующего старшемублоку анализа, второй вход последнего соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход декадноготриггера данной декады подключен квыходу декадного триггера следующейдекады, а выход - ко второму входублока анализа данной декады и шинесброса первой группы соединенныхпоследовательно триггеров соответст"вующего декадного регистра, а выходдекадного триггера, соответствующего старшему блоку анализа, подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной строб-сигнала,второйвыход блока анализа соединен с управляющим входом первой группытриггеров соответствующего декадногорегистра, управляющий вход второйгруппы соединенных последовательнотриггеров которого подключен к 5 третьему выходу соответствующегоблока анализа, а шина сброса указанных триггеров - к,пятому входу блокаанализа и к выходу соответствующегодекадного компаратора, кроме млад щего блока анализа, третий вход бло-ка анализа соединен с выходом последнего триггера первой группы триггеров соответствующего декадногорегистра, выход последнего триггеравторой группы триггеров которогосоединен с четвертым входом блокаанализа, кроме младшего, в которомукаэанный выход через первый эле, мент НЕ подключен к первому входуЭлемента И, второй вход которогочерез второй элемент НЕ соединен с1яервым выходом младшего блока анализа и шиной сигнала фКонец преобразования, шестой вход блокаанализа каждой декады соединен с выходом генератора тактовых сигналов,а четвертый выход - с соответствующим входом второго элемента ИЛИ,.управляющий вход которого подключенк выходу элемента И, а выход - кшине сигнала ошибки преобразования.Блок анализа содержит элементыНЕ, И, ИЛИ, одновибратор и два триггера, входы которых соответствениоподключены к второму и третьему Зэ выходам блока анализа и к выходампервого и второго элементов И, первые входы которых соединены соответственно с первыми выходами второго и первого триггеров, вторые вы ходы которых подключены соответственно к первым входам третьего ичетвертого элементов И, второй входтретьего элемента И соединен с пер"вьм входом первого элемента . И и 45 через первый элемент НЕ - с первымвходом блока анализа, первым входомвторого элемента И, вторым .входомчетвертого элемента И и чЕрез одновибратор - с первым входом пятогоэлемента И, выход которого соединенсо вторыми входами первого и второго элементов И, второй выход - с пятьм входом блока анализа, второйвход которого соединен с первымвходом шестого элемента И и третьимвходом пятого элемента И, четвертыйвход последнего подключен к второмувходу шестого элемента И и черезвторой элемент НЕ к первому выходублока анализа и выходу элемента ИЛИ, 60 первый вход которого через третийэлемент НЕ соединен с четвертьювходом, блока анализа, второй и третий входы - с выходами соответственно третьего и четвертого элементов 65 И, четвертый вход - с пятак входом.блока анализа, третий вход которого соединен с третьим входом шестого элемента И, выход которого подключен к пятому выходу блока анализа,На фиг.1 представлена блок-схемапредложенного устройства; на фиг.2блок-схема блока анализа,Устройство содержит декадныйпреобразователь единичпого кода внапряжение 1 (ПЕКН),.сравнивающееустройство 2, декадный регистр 3старшего разряда с Триггерами 4,декадные регистры 5 и 6 соответственно промежуточных и младшего разрядов с выходом 7 сигнала, соответствующего максимальному уровню напряжения данной декады ПЕКН, выходом 8 сигнала, соответствующего нулевому,уровню напряжения данной декады ПЕКНвходами 9 и 10 сигнала параллельногосброса и сигналов последовательногопереключения в нулевоесостояниегруппы иэ четырех триггеров соответственно, входами 11 и 12 сигналовпоследовательного переключения вединичное состояние и сигнала паралЛельного сброса в нулевое состояние группы из пяти .триггеров, блок ана-. лиза 13 с входом 14 сигнала знака уравновешивания, выходами 15 и 16 тактовых сигналов, входами 17 и 18 сигналов, соответствующих максимальному и нулевому уровням данной .декады напряжения ПЕКН, выходом 19 сигнала окончания уравновешиванияв пределах данной декады напряжения ПЕКН, входом 20 тактовых сигналов, входом 21 сигнала декадного компаратора, выходом 22 сигнала ошибки, входом 23 сигнала начала уравновешивания в пределах данной декады напряжения ПЕКН, декадные элементы И 24, декадные триггеры 25, первый 26 и второй 27 элементы НЕ, элемент И 28, первый 29 и второй 30 элементы ЙЛИ, шину сигнала конца преобразования 31, генератор такто- . вых сигналов 32, компараторы старшей декады 33, декадные компараторы 34, десятично-декадный делитель напряжения 35, опорный источник 36, шину строб-сигналов 37, шину измерительного сигнала 38, шину сигнала ошибки преобразования 39.(О15ЗО35 Блок-схема блока анализа 13 содержит первый элемент НЕ 39, одно-вибратор 40, первый, второй и третий элементы И 41-43, второй элемент НЕ 44, первый 45 и второй 46 триг" геры, четвертый 47 и пятый 48 элементы И, элемент ИЛИ 49, третий элемент НЕ 50, шестой элемент И 51.АЦП работает следующим образом.В исходном состоянии на опорный вход сравнивающего устройства 2 с выхода декадного преобразователя 1 единичного кода в напряжение (ПЕКН) 65 подается максимальное уравновешивающее напряжение, равное пределупреобразования и пропорциональноевеличине 10 , где и - число десятичных разрядов кода, отображающего измеряемую величину,ПЕКН 1 содержит декады резисторов, номинал резисторов каждой декады отличается от декады соседнего разряда на десятичный порядок,Декады резисторов образуют делитель,управляемый соответствующими декадами аналоговых ключей ПЕКН, коммутируемых триггерами 4 соответствующих декадных регистров 3,5 и 6.Триггеры 4 в каждом регистре 5и в регистре 6 объединены в двегруппы по пять и по четыре триггера.в группе. Каждая группа триггеров,1за исключением группы из четырехтриггеров регистра 6 младшей декады,управляются параллельно по входам9 и 12 этих регистров. Вместе с тем,триггеры в группах включены каскад"но и могут последовательно переключаться в нулевое положение (группыиз четырех триггер.в) или в единич- .ное положение (группы из пяти триггеров) в соответствии с тактовымисигналами, поступающими на соответствующие входы 10 или 11 через блок13 анализа (выходы 16 и 15) от гене"ратора 32 тактовых сигналов.АЦП запускается внешними стробсигналами, подводимыми к входнойшине 37 устройства и далее к .стробируемым компараторам 33 и 34, атакже к элементу ИЛИ 30Напряжение опорного источника36, равное предел преобразования,порциональному 10 п, распределяетсяпо ступеням десятично-декадного делителя напряжения 31 в виде рядапараллельных уровней, которые поступают на опорные входы соответствующих компараторов 33 и 34. Шагуровней задают равным единицам одного илн нескольких старших разрядов(компараторы 33) и декадным уровнямпоследующих разрядов (компараторы34) вплоть до младшего предпоследнего, равного десяти единицам (кваитам) младшего разряда. Компараторы33 и 34 используются для грубогопараллельного сравнения измеряемойвеличины, подводимой к входной шине33. Грубое параллельное сравнениеизмеряемой величины на уровне декаднескольких старших разрядов с еди"ничным шагом требует большого числакомпараторов 33, поэтому параллельное сравнение с шагом, пропорциональным единице разряда, в большинст"ве случаев целесообразно выполнятьлишь на уровне одного старшего раз"ряда.Сравнивающее устройство и каждыйиз компараторов 33 и 34 выдаетединичный сигнал, если напряжение на его опорном входе превыаает напряжение на измерительном входе, а в противном выдается нулевой сигйал.Допустим, что измеряемая величина находится н пределах старшей де кады. Поэтому с поступлением строб- сигнала ни один из компараторов 34 не срабатывает, а единичный сигнал выдает сравнивающее устройство 2 и один или нозможно несколько ком параторов 33, опорное напряжение на входах которых превышает на соответстнующее число единиц старшего разряда измеряемое напряжение (с точностью до единицы соответствующего старшего разряда). По единичным сиг налам компараторон 33 переключаются в нулевое положение соединенные с ними триггеры 4 регистра .3 старшей декады, и напряжение уравновешивания на выходе ПЕКН 1 скачком уменьшается на соответствующее число ступеней. Одновременно по строб-сигналу и единичному сигналу сравнивающего устройства 2, переданным через соответствующий элемент И 21, включается управляемый этим элементом триггер 25. Сигналы с выходов элемента И 24 и триггера 25 поступают в соответстнующий блок анализа 13. Одновременно сигналом данного триггера 25 через элемент ИЛИ 30 обеспечивается в дальнейшем передача единичного сигнала сравнивающего устройства 2 соответствующим элементом И 24, Сигнал триггера 25 поступает далее на вход З 12 соответствующего регистра 5, параллельно переключает н нулевое положение пять триггеров регистра 5, и напряжение уравновешивания скачком уменьшается еще на пять ступеней, 40 но уже декады соседнего перного.из промежуточных разрядов, Дальнейшее управление процессом уравновешивания выполняется по сигналам блоков анализа 13, 45Каждый блок анализа 13 анализирует знак рассогласования в процессе уравновешивания измеряемой величины напряжением ПЕКН 1 и н зависимости от знака обеспечивает передачу так тоных сигналсн в направлении увеличения (переключение триггеров из нулевого в единичное состояние тактовыми сигналами, поступающими на вход 11 регистра) или уменьшения55 (переключение триггеров н нулевое состояние тактовыми сигналами, поступающими на вход 10 регистра) выходного напряжения ураннонешивания преобразователя 1 в пределах данной декады.Блок анализа уравновешивания .работает следующим образом.По единичному сигналу сравнивающего устройства 2, поступившему на вход 14 блока, запускается однониб ратор 40. Одновибратор, переключаясь на короткое время, равное времени задержки срабатывания сравнивающего устройства 2 и других элементов, нулевым сигналом блокирует передачу тактовых сигналов через элемент И 48 в блок. Это необходимо для того, чтобы н случае изменения сигнала сравнивающего устройства 2 после скачкообразного уменьшения уравновешивающего напряжения, которое может оказаться меньше измеряемой величины, исключить влияние задержки сигнала этого устройства на работу схемы и, твм самым, обеспечить нужное направ" ление уравновешивания.После возвращения однонибратора 40 в устойчивое состояние элемент И 48 блока анализа оказывается открытым для тактовых сигналов, так как на входе 23 блока присутствует единичный сигнал начала уравновешивания, поступивший с подключенного к этому входу блока соответствующего триггера 25, Если после скачкообразного на половину первой из промежуточных декад уменьшения уравновешивающего напряжения оказывает, что измеряемая величина меньше установившегося уровня уравновешивающего напряжения, то блок анализа обеспечивает передачу тактовых сигналов с выхода 16 на вход 10 связанного с ним декаднОго регистра для последовательного переключения в нулевое состояние четырех оставшихся в единичном состоянии триггеров.При этом, с каждым тактоным сигналом упомянутые триггеры последовательно переключаются в нулевое положение да установления уровня уравновешивающего напряжения, меньшего (с точностью до одной ступени данной декады) измеряемой величины. Если после упомянутого скачкообразного на половину первой из проме-жуточных декад уменьшения уравнонешинающего напряжения оказывается,что измеряемая величина превышаетустановившийся уровень уравновешивающего напряжения, то блок анализаобеспечивает передачу тактовых сигналов с выхода 15 на вход 11 регистра для последовательного переключения н единичное состояние пяти триггеров, сброшенных перед этим в нулевое состояние. При этом с каждымтактовым сигналом упомянутые триггерыпоследовательно вновь переключаютсяв единичное состояние до тех пор,пока уровень уравновешивающего напряжения не превысит (с точностью доодной ступени данной декады) измеряемой величины. Триггеры 45 и 46 блока анализа указывают знак (направление изменения) уравновешивающегонапряжения,переключается, триггер 46, и уравновешивающее напряжение начинаетпоследовательно уменьшаться с каждым тактовьм сигналом на величину ступени данной декады. При этом изменение единичного значения сигнала сравнивающего устройства 2 на нулевое значение (конец уравновешивания в пределах данной декады с недокомпенсациеч) фиксируется появлением единичного сигнала на выходе элемента И 43 (при наличии единичного сигнала триггера 46)Этим сигналом, переданным через элемент ИЛИ 49 на выход 19 блока анализа(выход сигнала конца декадного уравновешивания) и инвертированным элементом НЕ 44, блокируется элемент И 48, и, тем самым, запрещается дальнейшая передача тактовых сигналов через данный блок анализа н управляемый им декадный регистр.Если с поступлением строб-сигнала запуска АЦП после скачкообразного уменьшения на пять ступеней уравновешивающего напряжения сравнивающее устройство 2 выдает нулевой сигнал (измеряемая величина большеустановленного уровня напряжейияуравновешивания), то с поступлением,. первого же тактового сигнала послеокончания сигнала одновибратора 40открывается элемент И 41, переключается триггер 45, и уравновешивающее напряжение начинает вновь последовательно увеличиваться с каждым тактовым сигналом на величину ступени данной декады, При этом изменение нулевого значения сигнала измерительного компаратора вновь на единичное (окончание уравновешивания в пределах данной декады с превышением) фиксируется появлением единичного сигнала на выходе элементаИ 47, В соответствии с этим сигналом,аналогично описанному выше, блокируется дальнейшее поступление тактовых сигналов через блок анализа вуправляемый этим блоком декадныйтриггерный регистр,Для исключения возможного паразитного колебательного процесса иошибок уравновешивания при изменениисигнала измерительного компаратораэлементы И 41 и 42 в блоке анализаблокируются сигналами триггеров 46и 45 соответственно таким образом,что первый из сработавших тригге 10 15 20 25 35 30 45 55 60 65 Если с поступлением строб-сигналапосле перного на пять ступеней уменьшения уравновешивающего напряжения сравнивающее устройство продолжает выдавать единичный сигнал (преобразуемая величина меньше напряжения уравновешивания), то с поступлением первого же тактового сигнала после окончания сигнала одновибратора 40,открывается элемент И 42,ров блокирует элемент И в цепи запуска другого триггераСигнал конца уравновешивания,поянившийся на выходе 19 блока анализа, передается в элемент И 24(см,фиг.1), подключенный к этомуныходу, и воздействует на соседнююболее младшую декаду ПЕКН 1 аналогично строб-сигналу,Далее процесс уравновешиванияпродолжается н пределах соседнейдекады более младшего разряда аналогично вышеописанному. При этомвыходным сигналом триггера 25, поступающим яа вход 1 3 данного блокаанализа, одновременно переключаетсяв нулевое положение триггер в аналогичной цепи блока анализа, управляющего декадой предыдущего старшего -разряда ПЕКН, с целью блокировки передачи тактовых сигналов черезэтот блок анализа при изменениисигнала сравнивающего устройства 2в процессе дальнейшего уравновешивания. Подобным образом уравновешивание ныполняется декада за декадой, вплоть до декады младшего разряда, Сигнал, появившийся на выходе19 блока анализа, управляющего регистром 6 и соответствующей младшейдекадой ПЕКН 1, является сигналомокончания работы АЦП, и с выходнойшины 31 передается в устройство обработки или регистрации для считывания полученного кода,Если промежуточные десятичныеразряды кода измеряемой величиныравны Нулю, то в процессе последовательного уравновешивания переключаются в нулевое состояние соответствующие декадные регистры 5. В этомслучае сигналом конца уранновешивания в пределах декады является нулевой сигнал перного из триггеров данного регистра, формируемый при егопереключении и соответствующий нулевому уровню данной декады ПЕКН 1.Этот сигнал с выхода 8 каждогопромежуточного регистра 5 передаетсяв блок анализа 13 (нход 18). В блоке анализа нулевой сигнал этоготриггера инвертвруется элементомНЕ 50 (см,фиг.2) и через элементИЛИ 49 передается на выход 19 блока.В декаде младшего разряда укаэанныйсигнал не требуется передавать всоответствующий блок анализа, ониспользуется только для диагностикиошибки.Если измеряемая величина оказывается меньше уровня уравновешивающего напряжения, соответствующегоодному или нескольким промежуточнымразрядам кода, то уранновешиваниепроисходит следующим образом.Соответствуюшими единичными сигналами компараторов 33 и 34 переклю.чаются в нулевое состояние регистр3 и группы из четырех триггеров соответствующих регистров 5. При этом в соответствующих блоках анали. за по единичным сигналам декадных компараторов 34, переданным через вход 21 блока, элемент ИЛИ 49 и элемент НЕ 44 блокируется передача тактовых сигналов в соответствующие декадные регистры аналогично вышеописанному. Одновременно единичный сигнал декадного компаратора, поступивший на вход 21 блока анализа, через элемент ИЛИ 49 передается на выход 19 данного блока анализа в качестве сигнала конца декадного уравновешивания, после чего параллельно сбрасываются в нулевое сос"тояние пять триггеров соседнего регистра аналогично описанному выше, Группа из пяти триггеров первого из промежуточных регистров 5 перек.лючается по строб-сигналу запуска АЦП, переданному через элемент ИЛИ 30, Указанные переключения триг геров регистров, отключение декад ключей и скачкообразный спад уравновешивающего напряжения ПЕКН выполняются во всех декадах параллельно, после чего начинается последовательное уравновешивание измеряемой величины аналогично описанному выше.Код измеряемой величины отобра" жается числом оставшихся в единичном состоянии триггеров 4 всех регистров.После считывания кода АЦП устанавливают в исходное состояние (цепи сброса не изображены) и выполняется. следующий цикл преобразования.При аппаратурной реализации опи,санного способа благодаря знакопеременному подекадному изменению уравновешивающего напряжения, сходящегося к уровню измеряемой величиныс превышением этого уровня и недокомпенсацией в отдельных декадах,обеспечивается обнаружение ошибкипреобразования по всему тракту АЦПв целом, Ошибка обнаруживается,если при последовательном ступенчатом возрастании уравновешивающегонапряжения в пределах половины декады любого из промежуточных и младшего разрядов 5 и б, сравнивающееустройство не зафиксирует превышениуравнивающнм напряжением уровня измеряемой величины, Ошибку определяет элемент И 51 блока анализа (см.фиг,2), Совпадение в этом элементе единичного сигнала триггера старшего разряда регистра, соответ. ствующего максимальному уровню напряжения этой декады ПЕНК 1 (выход 7 в регистрах 5 и 6), и единичного сигнала конца декадного уравновеши-. вания на выходе элемента ИЛИ 49 блока анализа говорит об отсутствииошибки. Отсутствие сигнала на выходе элемента ИЛИ 49 блока анализа припоявлении единичного сигнала максимального значения выходного напряжения декады является признакомошибки уравновешивания и отображается появлением единичного сигнала навыходе 22 блока анализа, которыйпередается далее через элементИЛИ 29 на шину АЦП, Для исключенияложной сигнализации логический ана 10 лиз наличия ошибки выполняется сучетом третьего сигнала - единичногосигнала начала уравновешивания впределах данной декады, поступающего на вход 23 блока анализа. Ошибка15 обнаруживается также, если при пос"ледовательном уменьшении уравновешивающего напряжения сравнивающееустройство 2 не зафиксирует того,что уравновешивающее напряжениеоказалось меньше уровня измеряемойвеличины или равным ему. Этому соответствует нулевое значение сигналаконца уравновешивания на выходе .19 блока анализа, подключенного крегистру 6 младшего разряда, припоявлении нулевого значения сигналасоответствующего триггера 4 на выходе 8 регистра б. Указанные сигналыанализируются элементами НЕ 26 и27 и И 28 и результирующий сигналсигнал наличия ошибки - передаетсячерез элемент ИЛИ 29 на соответст.- вующую шину 39,При появлении ошибки процесс ана,з лого-цифрового преобразования прекращается н полученный результат неучитывается.при дальнейшей обработке данных, либо вообще не вводитсяв ЦВМ. При этом систематический отказ диагностирует ЦВИ в случае пос 40 ледовательного числа ошибочных результатов. Помимо сигнализации ошибки повсей шкале измеряемой величины рас" 45 смотренный способ обеспечивает такжевозможность коррекции ошибки, Еслипроизошло ложное включение ступенейПЕКН, то сравнивающее устройство 2фиксирует перекомпенсацию и выдает у сигнал на уменьшение напряженияПЕКН 1. При этом последовательнымвыключением ступеней (уменьшениемнапряжения) данной декады ПЕКНошибка может быть исключена. Если 5 число выключаемых ступеней не компенсирует число ложно включенныхступеней уравновешивающего напряжения данной декады, то при постоянстве знака рассогласования формируется сигнал ошибки, При ложном включе-.нии пяти ступеней напряжения младшей декады ПЕКН ошибка после коррекции,из-за недокомпенсации наодну ступень будет:мнимальной иравной единице младшего разряда 65 кода.Аналогично корректируется ошибкаи при ложном уменьшении уравновешивающего напряжения, когда наблюдается недокомпенсация измеряемойвеличины.Одновременно с коррекцией уравновешивающего напряжения в случае,сбоя или отказа элементов устраняется ошибка в соответствующемвыходном коде, которым отображаетсясостояние триггеров в регистрах,Так, например, при отображении числа единичных сигналов в регистрахединичным кодом при его .преобразовании в двоично-десятичный ошибкакорректируется автоматически подсчетом количества единицИзменять уравновешивающее напряжение в пределах декады можно нетолько единичными ступенямн, но идвумя ступенями, Это обусловливаетсятактикой поиска точки (точнее эоны)сходимости уравновешивающего напряжения к уровню измеряемой величиныв пределах данной декады (отрезокпоиска).Стратегия поиска единая и обусловлена способом. По этой стратегии всю шкалу разбивают на отрезкипоиска (декады), пропорциональныеи-10 , где п - число десятичныхразрядов, и каждый отрезок, в своюочередь, разбивают пополам, Тактикапоиска внутри половины отрезка может быть различной. Впредложенномустройстве отрезок, н свою очередь,разбивают на более мелкие интервалыпоиска, кратные 5,1 1 1 1 единицамдесятичного разряда. Отрезок можноразбивать на интервалы поиска ииной длины, пропорциональные, например, 4,2,2,1 или 4,1,1,1,1,1, или5,2,1,1. и иньм,другимсочетаниямединичных ступеней. Разделение отрезка на интервалы поиска осуществ-ляют объединением триггеров регист-,ров н соответствующие группы, приэтом схемы блока анализа и регистровопределяются, в основном, выбраннойтактикой поиска,Уравновешивание (поиск) н пределах декады происходит ациклически. В предложеннбм устройстве число тактов поиска в пределах декады в зависимости от значения измеряемой величины составляет всегда дна -. пять, При разделении участка на интервалы поиска, кратные 5,2,1,1 единицам, число тактов на одну декаду состанит три - четыре, Однако н первом случае схема АЦП оказывается более простой,Предложенный способ обеспечивает диагностику и коррекцию ошибок по всему тракту аналого-цифрового преобразования непосредственно в процессе измерения. / Формула изобретения1. Способ аналого-цифрового пре"образования измеряемого сигналапутем его сравнения с параллельнымнабором уровней напряжения, пропорциональных старшим разрядам десятичного кода, преобразования получен"ного при сравнении .кода в напряжение,вычитания последнего иэ максималь ного значения напряжения уранновешивания, пропорционального старшемуразряду кода, о т л и ч а ю щ и й"с я тем, что, с целью повышениядостоверности результата преобразо вания, полученный после вычитанияостаток уравновешивающего напряженияуменьшают на половину числа единичных ступеней напряжения, пропорциональных определяемому разряду 2 О кода, сравнивают его с .измеряемымсигналом, определяют знак рассогласования и соответственно изменяютуравновешивающее напряжение ступенями, пропорциональныки данному .и последующим разрядам кода до изменения. знака рассогласования.2. Устройство для осуществленияспособа по п. 1, содержащее сравнивающее устройство, первый вход которого подключен к шине измеряемогосигнала, второй вход соединен с выходом декадного преобразователя единичного кода в напряжение, входы,которого соединены с выходами декадных регистров, генератор тактовыхсигналов, десятично-декадный делитель напряжения, включенный междуобщей шивой и опорным источником,к выходам которого подключены первыевходы декадных компараторов и ком параторон старшей декады, вторыевходы которых соединены с шиной измеряемого сигнала, управляющие входы - с шиной строб-сигналов, а выходы кампараторов старшей декады 45 подключены к соответствующим входам .старшего декадного регистра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в неговведены два элемента ИЛИ, два элемента НЕ и в каждуюдекаду, кроместаршей, блок анализа с декаднымтриггером и декадным элементом И,выход которого соединен с первымвходом блока анализа и первым входомдекадного триггера, первый входс выходом сравнивающего устройства,второй вход - с первым выходом предыдущего блока анализа, кроме декадного элемента И, соответствующегостаршему блоку анализа, второй входпоследнего соединен с выходом пер- "О ного элемента ИЛИ, второй вход декадного триггера данной декады под.ключен к выходу декадного триггераследующей декады, а выход - к второму входу блока анализа данной дека;ды и шине сброса первой группы сое"диненных последовательно триггеров соответствующего декадного регистра, а выход декадного триггера, соответствующего старшему блоку анализа, подключен к первому. входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной строб-сиГНала, второй выход блока анализа соединен с управляющим входом первой группы триггеров соответствующего декадного регистра, упРавляющий вход второй группы соединенных последовательно триггеров которого подключен к третьему выходу соответствующего блока анализа, а шина сброса указанных триггеров. - к пятому входу блока анализа и к выходу соответствующего декадного компаратора, кроме младшего блока анализа, третий вход блока анализа соединен с выходом последнего триггера первой группы триггеров соответствующего декадного регистра, выход последнего триггеравторой группы триггеров которого соединен с четвертью входом блока анализа, кроме младшего, в котором указанный выход через первый элемент НЕ подключен к первому входу элемента И, второй вход которого через второй элемент НЕ соединен с первым выходом младшего блока анализа и шиной сигнала Конец преобразования, шестой вход блока анализа каждой декады сбединен с выходом генератора тактовых сигналов, а четвертый выход - с соответствующим входом второго элемента ИЛИ, управляющий вход которого подклю" чен к выходу элементаИ, а выходк шине сигнала ошибки преобразования,3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок ана.- лиза содержит элементы НЕ, И, ИЛИ, одновибратор и два триггера, входы которых соответственно подключены к второму и третьему входам блока анализа и к выходам первого и второгсэлементов И, первые входы которыхсоединены соответственно с первымивыходами второго и первого триггеров, вторые входы которых подключены соответственно к первым входамтретьего и четвертого элементов И,второй вход третьего элемента Исоединен с первьм входом .первогоэлемента И и через первый элемент1 О НЕ - с первым входом блока анализа,первым входом второгО элемента И,вторым входом четвертого элемента Ии через одновибратор - с первымвходом пятого элемента И, выход ко 5 торого соединен со вторыми входамипервого и второго элементов И, второй выход - с пятым входом блокаанализа, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемен;щ та И и третьим входом пятого элемента И, четвертый вход последнегоподключен к второму входу шестогоэлемента И и через второй элементНЕ - к первому выходу блока анализа25 и выходу элемента ИЛИ, первый вход, которого через третий элемент НЕсоединен с четвертым входом блокаанализа, второй и третий входы - свыходами соответственно, третьего ичетвертого элементов И, четвертыйвход - с пятьм входом блока анализа,третий. вход которого соединен стретьим входом шестого элемента И,выход которого подключен к пятомувыходу блока анализа,38Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Полупроводниковые кодирующиеи декодирующие преобразователи. Подред, В.Б. Смолова, 1967, с. 151.40 2. Преобразование информации ваналого-цифровых вычислительныхустройствах и системах. Под ред.Г,М. Петрова, 1973, с. 265 (прототип).