Аналого-цифровой преобразователь интегральных характеристик напряжений

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБ ЛИН 9) ( 5888 5 Н 03 И 1/5 ОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН Н АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ(71) Кининевский политехнический институт им. С.Лазо(56) Клисторин И,Ф., Жугапарь Ф,И Тютякин А.В. Быстродействующий микропроцессорный А 11 П интегральных характеристик периодических сигналов. - Приборы и системы управления, 1985, Р 11, с.23, 24.Клисторин И,Ф., Жуганарь Ф,И. и др, Системный циАровой мультиметр со встроенной микроЭВ"1. - Теория и проектирование электронных вольтметров и средств их проверки: Тезисы докл . 1 секции республик. науч, техн. конА. "Применение микропроцессоров в народном хоз йстве"24-25 мая 1988, Таллин, с.74-76.(54) АНАЛОГО ИНТГГРАЛЬН 11 Б (57) Изобрет измерительно использовано для создания аналогоциАровых преобразователей и цифровыхвольтметров среднеквадратического(СКЗ), срелневыпрямпенного (СВЗ) нсреднего (СЗ) значений напряженийпроизвольной Йормы. Изобретение позляет повысить точность. Это достигается тем, что в устройство, содержащее источник 1 опорного напряжения,аналоговый коммутатор 2, усилитель 3,квадратор 4, аналоговый коммутатор 6,Фильтр 7 нижних частот, управляемыйцнверто 12, циАроаналоговый птеобразователь 13, интегратор 14, компаратор 15, блок 16 управления и вычисле-.ния, регистр 19, преобразователь 18врем в к,Аормирователь 17 импульсов, введены Аормироват,ль 5 модуля,аналоговые коммутаторы 8 и 1 О, интег ратор 9, повторитель 11 напряжения.2 з.п. А-лы, 4 ил. ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯРИ ГКНТ СССР-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ХАРАКТЕРИСТИК НАПРЯЖЕНИЙ ение относится к электрой технике и может быть19 161588 блока и соединен с входом первого иннертора,ныход которого соединен с С в вход й-триггера и входом второго формирователя коротких импульсов, выход которого является четвертым выхо 5 дом блока, шестым и девятым выходами которого являются соответственно второй и третий выходы постоянного запоминающего устройства, четвертый вы О ход которого является пятнадцатым ,выходом блока и Соединен с входом второго инвертора,выход которого является четырнадцатым выходом блока, семнадцатым выходом которого является пятый выход постоянного запоминающего устройства, который соединен с входом третьего иннертора, выход которого является шестнадцатым выходом блока, вторым выходом которого явля ется выход третьего Аормирователя коротких импульсов, вход которого соединен с шестым выходом постоянного запоминающего устройства, седьмой выход которого соединен с первыми 25 входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным ныходами П-триггера Л-вход которого является первым нходом блока, седьмым, восьмым и третьим выходами которого являются соответственно выходы второго и третьего элементов И и прямой выход 1)-триггера, восьмые выходы постоянного запоминающего устройства являются соотнетственно десятыми выходами блока, двенадцатыми выходами которого являются выходы циАрового коммутатора, первые ин" формационные входы которого поразряд О но соединены с соответствующими выходами блока извлечения квадратного корня, инАормационные входы которого поразрядного объединены с нто 8 20рыми инАормационными входами циАрового коммутатора и являются соответственно вторыми входами блока, третьим входом которого является управляющий вход циАроного коммутатора,девятые выходы постоянного запоминающего устройства поразрядно соединеныс соответствующими управляющими входами блока извлечения квадратногокорня, десятый ныход постоянного запоминающего устройства является одиннадцатым выходом блока, первым выходомкоторого является выход первого элемента И,3, Преобразователь по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что Аормирователь импульсов выполнен на инверторе,трех Аормирователях коротких импульсов, циАровом коммутаторе, элементеИ и КБ-триггере, прямой выход которого является первым выходом формироватсля, Б-вход является третьим входомформирователя, а К-вход соединен с выходом элемента И, первый вход которого является вторым входом Аормирователя, первым нходом которого является вход инвертора, который объеди-нен с входом первого формирователякоротких импульсов, выход которого соединен с первым инАормационным входом цифрового коммутатора, второйинАормационный вход которого соединенс выходом второго Аормирователя коротких импульсов, вход которого соединен с выходом иннертора, выходцифрового коммутатора соединен с вторым входом элемента И, четвертым входом Аормирователя является управляющий вход циАрового коммутатора, вторым выходом формирователя являетсявыход .третьего Аормирователя коротких импульсов, вход которого соединенс инверсным выходом КЯ-триггера.1615888 И)1 о ии)о ЬФ1 о ЯМфо гЮо сии 11 и,НСоставитель А, Титовактор М,Бланар Техред М.Дидык Корректор В.Гирняк Заказ 3997 Тираж 668 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, УжгородагаринаИзобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользонано для создания аналогоциАроных преобразователей и циАровых5н(льтметрон среднеквадратического(СКЗ), средненыпрямленного (СВЗ) исреднего (СЗ) значений напряженийпроизвольной Аормы,Целью изобретения является повыше Оие точности,Иа Аиг.1 предстанлена Аункциональая схема преобразователя;на фиг.2ункциональная схема блока управлениявычисления (БУВЧ); на, фиг.3 - фунциональная схема Аормирователя имгульсов; на Аиг.4 - временные диаг")аммы напряжений в преобразователеНапример, при преобразовании СКЗ.Устройство (Аиг. 1) содержит источ Ойик 1 опорных напряжений, аналоговыйкоммутатор (АК) 2, усилитель 3, квадатор 4, Формирователь 5 модуля, аналоговый коммутатор 6 фильтр 7 нижнихчастот (ФНЧ), аналоговый коммутатор 258, интегратор 9, аналогоный коммутатор 10, повторитель 11 напряженияуправляемый инвертор 12, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13, интегратор 14, компаратор 15 БУВЧ 16, ЗОФормирователь 17 импульсов, преобразователь 18 время - код и регистр 19.11 лок 16 (Аиг.2) содержит элементт20, токоограничивающий элемент 21,выполненньй на резисг оре, накопитель- Зный элемент 22, выполненный на кон(денсаторе, генератор 23 импульсов,счетчик 24, формирователь 25 короткихямпульсов (ФКИ), постоянное эапоминаК)щее устройство (ПЗУ) 26, иннертор щ27, В-триггер 28, Аормирователь 29коротких импульсон, инверторы 30 и31, Аормиронатель 32 коротких импульсов, элементы И 33 и 34, блок35 извлечения квадратного корня ициАровой коммутатор 36.Формирователь 1 (фиг.3) содержитинвертор 37, Аормирователи 38 и 39коротких импульсов, циАровой коммутатор 40, элемент И 41, КБ-триггер 42и формирователь 43 коротких импульсон.На Аиг.4 обозначено Ц - преобразуемое напряжение; К.) - весовая Аункция Ц(1) Пк(с)Бац (2(Г) уН ц(О 11 цц (г) 11 срц, - напряженияна выходах соответственно усилителя3, квадратора 4, интегратора 9, управляемого инвертора 12. ЦАП 13, ин тегратора 14 и на первом выходе формирователя 17.АЦП реализует метод время-импульс ного интегрирующего развертывающего преобразователя. Гго обобщенное уравнение преобразования имеет вид:+ ЦН 2 и(хВ = 1,1 С, или к 1 кй- моменты времени,определяющие начало и конец соответственно первого и второго тактов интегрирования. развертывания явля" "2 "к 2 н 2 Координатойется значение Д Вид преобразуемой ИХН задается состояниями Х - Е управляющих входов АЦП, в зависимости от которых в канал преобразования посредством АК 6 включается соответствующий функциональный преобразователь, определяющий вид Аункции Ц 1 П ": квадратор 4 при преобразований СКЗ, формирователь 5 модуля при преобразовании СВЗ, простая перемычка при преобраэонании СЗ. При этом все АК, входящие в состав АЦП, реализованы по схеме на основе аналоговых ключей, входы которых объединены и являются выходом АК, входами АК являются входы соответствующих ключей, а его управляю 1 цими входами - управляющие входы соотнетствующих кличей. где.), П - соогнетстненно;,преобразуемое иопорное напряжения;- Функция, опредеЛяемая видом преобразуемой интегральной характеристики напряжения5 161Рассмотрим функционирование АЦПна примере одного цикла преобразования СКЗ (интервал временио Тффиг.4) .В течение интервала времени отдо й происходит начальная установка АЦП, при которой вход усилителя 3 посредством АК 2 подключен к общей шине, усилитель 3 находится в режиме коррекции напряжения смещениянуля, а интеграторы 14 и 9 во времяданного интервала устанавливаются вначальное состояние. Указанное обеспечивается установлением в активное,например, единичное состояние второго управляющего входа АК 2, управляющего входа усилителя 3 и входовсброса интеграторов 14 и 9.Информационный вход интегратора 9в течение интервала времени с - йоподключен к общей шине посредствомАК 8, а выход интегратора 9 при этомподключен к входу повторич еля 11 напряжения посредством АК 10. Управляющие входы ЦАП 13 находятся в пассивном, например, нулевом состоянии, Приэтом ЦАП 13 является умножающим ЦАП,осуществляющим умножение входного напряжения на коэффициент, прямо пропорциональный числовому эквивалентууправляющего кода, т.е. подобный ЦАПможет быть представлен как управляемый масштабирующий блок с коэффициентом передачи, прямо пропорциональным числовому эквиваленту данного кода. Последний может изменяться в пределах от О до 2 -1 (где Ю - разрядМность ЦАП) с шагом изменения "1"Пассивному состоянию всех управляющих входов ЦАП 13 соответствует нулевой коэффициент передачи,Первый выход формирователя 17 (управляющего формированием второго такта интегрирования) в начале интервала устанавливается в нулевое состояние.(2) 888 6Затем по истечении короткого интерлала времени с- -.1 (с длительностью порядка сотен микросекунд)к входу усилителя 3 посредством АК 2подключается преобразуемое напряжениеБ 1(г.), которое через усилитель 3 иквадратор 4 поступает на вход ФНЧ 7.В течение интервала времени С-происходит установление ФНЧ 7. Частота среза ФНЧ 7 намного меньше нижнейграничной частоты преобразуемого напряжения и время установления ФНЧ 7не оказывает существенного влияния надлительность цикла преобразования,При этом состояния управляющих входовАК 8, 10 и ЦАП 13 в течение интервалов времени С 1 - йи С 2 - еостаются теми же, что и в течение интер" 20 вала г.о - с 1. Информационный входинтегратора 9 во время указанных интервалов продолжает оставаться подключенным к общей шине, а коэффициент передачи ЦАП 13 равен нулю.25 С момента времени 1 информационный вход интегратора 9 посредствомАК 8 подключается к выходу ФНЧ 7 иначинается первый такт интегрирования (интервал времени г.в , с). В течение данного такта происходит весовое усреднение выходного напряженияфункционального преобразователя (врассматриваемом случае квадратора 4),посточнная составляющая которогопрямо поопорциональна соответственно 35СЗ, СВЗ или квадрату СКЗ преобразуемого напряжения.В АЦП усреднение осу", ществляется на базе кусочно-линейной весовой функции следующего вида:З(с) О при с;с С момента времени ,1 управляющий вход усилителя 3 и входы сброса интеграторов 14 и 8 переводятся в пассивное, например, нулевое состояние. При этом в аналоговом запоминающем устройстве, входящем в состав усилителя 3, фиксируется и хранится до конца цикла преобразования корректирующее напряжение, которое компенсирует влияние напряжения смещения нуля усилителя 3коэффициенты, определяемые видом реулизуемой В, Дс,Сф Эединичная функция, определяемая так: 1 / 1 при,сааб й 3 (Э)16158 Аг.,причем г., -ь = -- = сопя;1 и р р 15При применении ВФ указанного типа весовое усреднение может быть реализовано в соответствии со следующим вь 1 ражением: р - -,ра;и,(ь)1 Вью 1 О гд(е У - результат усреднения., Действительно, после подстановки вь)ранения (2) яня цф Е (Ь) в первьй интеграл уравнения (1) и применения интегрирования по частям указанный интеграл представляется таким обраЗое 20 Ф 4.ц,(с) (ц, (вь.3ц, (В)( ц (ь) (вьф э -(в) 1 супец,(ь)ИМэ + з= 0 р первое слагаемое выражения 5)равно нулю. Следовательно, выражения(5) и (4) тождественно равны,Весовое усреднение в соответствиис (4) осуществляется посредством интеграторов 14,и 9, управляемого инвертора 12 и ЦАП 13. С момента времени е интегратор 9 начинает интеЪгрировать усредняемое напряжение, по-ступающее на его вход с выхода ФНЧ 7При этом ФНЧ 7 введен, перед весовым50усреднителем для ислючения влияния нарезультат преобразования подъемовамплитудно-частотной характеристикиВФ в окрестностях частот, кратныхи/с а также влияния высокочастотных55погрешностей функциональныхуэловрна которых реализован весовой усреднйтель. При достаточно больших и 88 81(и5 О), что всегда имеет место для применяемых в АЦП ВФ, частота среза ФНЧ 7 намного меньше нижней граничной частоты преобразуемого сигнала, и введение ФНЧ 7 в АЦП не оказывает существенного влияния. на быстродействие преобразований.Выходное напряжение интегратора 9 Ю(Н в течение интервала времение через АК 10, повторитель 11, управляемый инвертор 12 и ЦАП 13 поступает на вход интегратора 14, на выходе которого к моменту времени й вырабатывается результат усреднения. Посредством управляемого инвертора12 и ЦАП 13 при этом осуществляется умножение Икн(с) на коэфициентыр прямо пропорциональные -аи равные произведению коэААициентов передачипоследовательно соединенных управляемого инвертора 12 и ЦАП 13. Управляемым инвертором 12 задается знак данных коэсЯициентовр а посредством ЦАП 13 - их модуль. При этом управляемый инвертор 12 является усилителем, коэААициент передачи которого в зависимости от состояния управляющего входа равен +1 или -1.Перед управляемым инвертором 12 включен повторитель 11 напряжения, который позволяет устранить влияние сопротивлений ключей АК 10 на коэффи.циенты передачи управляемого инвертора 12. ЦАП 13 осуществляет умножение выходного напряжения управляемого инвертора 12 на коэААициенты передачи, прямо пропорциональные числовым эквивалентам управляющего кода ЦАП 13 в течение соответствующих интерва(лов времени-. Зависимость между коэФициентами передачи ЦАП 13 и значениями (аф) реализуемой ВФ1устанавливается исходя из минимизации влияния погрешностей ЦАП 13 на амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) реализуемой ВФ. Данное условие соблюдается, если максимальному из значений а а цщир соответствует максимальный коэК)ициент передачиЦАП 13. При этом числовые эквиваленты Й, управляющего кода ЦАП 13 в течение соответствующих интервалов вре 1мени Е - с определяются следующимвыражейием:Н, Р с - - - - (2 -1) + 0,5 (ЧГ а КИамр(исгде УС ) - символ, обозначающийцелую часть числа.35 40 45 50 55 9 1615Изменения в соответствующие моменты времени коэффициентов передачи управляемого инвертора 12 и ЦАП 13 осуществляются изменением их управляющихкодов посредством БУВЧ 16,По окончании интервала усреднения(момент времени г, ) коэффициент передачи ЦАП 13 становится равным нулюи на выходе интегратора 14 фиксируется результат усреднения. Преобразователь 18 время - код устанавливаетсяв начальное состояние импульсом счетвертого выхода БУВЧ 16, Затеи поистечении короткого интервала времени С- с(с длительностью составляющей порядка сотен микросекунд) кинформационному входу усилителя 3посредством АК 2 подключается первоеопорное (постоянное) напряжение, поступающее с первого выхода источника 1.Информационный вход интегратора 9с момента времени с подключается кобщей шине с помощью АК 8. При этомвыход интегратора 9 посредством АК10 отсоединяется от входа повторителя11, который подключается к выходуАК 8. Тем самым ФНЧ 7 и интегратор9 исключается из канала преобразования, Знак коэффициента передачи управляемого инвертора 12 устанавливается противололожныи тому, каким онбып по окончании интервала усреднения. В течение интервала времени7 6 ("6=5 +) пРоисходит установление переходных процессов в аналоговой части АЦП. Коэффициент передачи ЦАП 13 в течениеинтервала времени ес, как и втечение интервала , - , поддерживается равным нулю, и на выходеинтегратора 14 во время интервалаг. - с хранится уровень напряжения, достигнутый к моменту времениС, (результат усреднения),С момента времени с 6 начинается второй такт интегрирования. Суказанного момента коэффициент передачи ЦАП 13 устанавливается равным своему максимальному значению,а первый выход формирователя 17 устанавливается в единичное состояниеимпульсом с второго выхода БУВЧ 16.При этом начинается разряд интегратора 14 функционально преобразованньм(квадрированным) опорным напряжением,поступающим на его вход с коэффициен том,задаваемым посредством управля 8881 О, емого инвертора 12 и ЦАП 13, Разрядпрс толкается до фиксации комплратпром 15 возврата напряжения цин,(е) в нулевое состояние (момент времени 5 с ) По пересечении напряжением Бн,(г)нулевого уровня первый выход формирователя 17 сбрас вается в нулевое 10состояние выхоцным напряжением компаратора 15, а на втором выходе формирователя 17 вырабатывается импульс, которым БУВЧ 16 устансвливается в начальное состояние, и начинается новый цикл преобразования, На первомвыходе формирователя 17, такыр образом вырабатывается импульс длительностью С , который пост;пает на пре образователь 18. Посредством последнего длительность второго такта интегрирования, параллельно его формированию, преобразуется в цифровой код.Прн этом преобразование осуществля" 25 ется известным способом подсчета импульсов опорной частоты за преобразуыюй интервал времени, По кончанииинтервала ЬС на выходах преобразователя 18 устанавливается цифровой 0 код, числовой эквивалент которого прямо пропорционален значениюс Цикл преобразования СБЗ полностью аналогичен описанному циклу преобразования СКЗ. Цикл преобразования СЗ при совпадении полярности последнего с полярностью первого опорного напряжения также аналогичен циклу преобразования СКЗ. Если полярность СЗ напряжения П 1 противоположна полярности первого опорного напряже.ия, цикл преобразования СЗ отличается тем, что на время г- ск информационному входу усилителя 3 подключается второе опорное (также постоянное) напряжение. Второе опорное напряжение поступает с второго выхода источника 1, его модуль равен модулю первого опорного напряжения, а полярность противоположна полярности данного напряжения. При этом полярность СЗ преобразуемого напряжения определяется по состоянго выхода компаратора 15 к концу первого такта интегрирования. Указанное состояние фиксируется в БУВЧ 16,и в зависимости от него на время й- су в активное состояние переводится или третий,или четвертый управляющий вход АК 2.(9) 11 161588Таким образом, как следует из сказанного, уравнение преобразования АЦП имеет следующий вид: к г к, к,(и;(г)1 ей (Ю + к,К клее фе -О,(7) 10 бК К 12 - коэффициенты передачи соответственноинтеграторов 14 и 9;К , К е - коэффициенты передачи 159 эуправляемого инвертора 12 и ЦАП 13 в те" -чение интервала вреи мени Ечч- Е20К - коэффициент передачиуправляемого инвертора 12 в течение второго такта интегрирования;Кк - максимальный коэмрициент передачи ЦАП 13,ФункцияЯП (с),определ(на (1).Решая уравнение (7) относительно С = С 7 - 6 с учетом усредняющего30 действия ВФ, получают:ВУ 2 КаДк.с К и еук 1 М К 11 (8)2 и соответствующие интегральные характеристики (СЗ, СВЗ или СКЗ) преобразуемого и опорного напряже ний;1 при преобразовании СЗ и СВЗ,2 при преобразовании СКЗ; 45 коэффициент,определяемый видом применяемой ВФ и равный: Физический смысл К , заключаетсяВ следующем К 6 равен отношению площадей под кривой реализуемой ВФ ипрямоугольной ВФ с той же длительно"стью и с значением Кдк в интервалефинитности. 82Тогда, исходя из (8), искомая интегральная характеристика связана с в(. следующим соотношением:= И е,) (- -- , -- ), (10) т.е. У прямо пропорциональная.г при преобразовании СЗ и СВЗ и 5 - при преобразовании СКЗ. Определение результата преобразования осуществляется БУВЧ 16 в течение интервала начальной установки, входящего в последующий цикл преобразования, В качестве аргументов при этом используются выходной код преобразователя 18, а также состояние третьего входа БУВЧ 16, находящегося в активном (например, единичном) состоянии при преобразовании СКЗ и в пассивном состоянии в . в противоположном случае. При преобразовании СЗ и СВЗ результатом служит непосредственно выходной код преобразователя 18, а при преобразо" вании СКЗ - квадратный корень из числового эквивалента указаннного кода. Равенство числового эквивалента результата преобразования значению преобразуемой величины (т.е. требуемый масштаб выходной величины А 1 П) обеспечивается соответствующим выбором значения У и опорной частоты преобразователя 18.По окончании интервала начальной установки, входящего в последующий цикл преобразования, результат преобразования полученный в предыдущем цикле, записывается в регистр 19. По" следний при этом является регистром с параллельной записью информации по перепаду из "0" в "1" на управляющем входе.Блок 16 осуществляет функции управления, а также вычисления и состоит из управляющей (блоки 20-34) и вычислительной (блоки 35 и 36) частей. Функционирование управляющей части основано на последовательной выборке иэ ПЗУ 26 кодов, определяющих состояния выходов блока 16 в течение каждого из интервалов времени длительностью Тг (где Тг - период выходных импульсов генератора 23). При этом код, хранящийся по адресу ИПЗУ 26 (где Я - числовой эквивалент опо 1- ного кода 1 К = 1, И ), соответствует интервалу времеви от с + (К)То Г до й . + КТ , где й - начало цикла) + (с 6- й) Величина Тг выбирается как наиболь.ший общий делитель длительностей интервалов времени с, - с1 -1 фд - ,; е, с сит 6- с.,что обеспечивает необходимую дискретность изменения управляющих кодов вовремени.Длительности данных интервалов вы бираются такими, чтобы значение Тгбыло максимальным. Начало цикла преобразования задается импульсом инвертированной полярности, вырабатываемым на выходе элемента 20. Даннымимпульсом на входах счетчика 25 устанавливается опорный код У, послечего начинается обратный счет перепадов напряжения из "0" в "1" на выходе генератора 23, сопровождающийсявыборкой из ПЗУ 26 управляющих кодов(счетчик 24 - ренерсивный).Выработка на выходе элемента 20импульса, задающего начало цикла преобразования, осуществляется при одномиз следующих трех условий; включе"нии питания, при котором выработкаданного импульса обеспечивается цепьюиз резистора 21 и конденсатора 22;пересечении напряжением ПИ 11 нулевого уровня по окончании второго такта интегрирования, при котором на четвертый вход БУВЧ 16 поступает импульссброса от логического блока 17; достижении счетчиком 24 нулевого состояния, свидетельствующего о том,что по истечении интервала времениЬссрабатывания компаратора 15не пройсходит, и необходимо перейтик новому циклу преобразованияВведение данного условия выработки импульса на выходе элемента 20 позволяет обеспечивать восстановлениеработы БУВЧ 16 при сбоях. При этомналичие указанного условия фиксируется появлением короткого импульсаинвертированной полярности на выходеФКИ 25. ФКИ 25, как и нсе остальныеФКИ, входящие в состав БУВЧ 16 и формирователя 17, вырабатывает короткийимпульс инвертированной полярности 13 16 преобразования. Значение 1)1,1 - выбирается из условия И Т Ай ,гдесу Маке фмаксимально возможная длительность цикла преобразонания 15888 14по перепаду из "0" и "1" на их входе,Формат управляющих кодов, хранимых в ПЗУ 26, следующий,5 Первый разряд управляющего кода,снимаемый соответственно с первогоныхода ПЗУ 26, выполнен для управления подключением преобразуемого на 10пряжения к информационному входу усилителя 3 и находится в активном, например, единичном состоянии в течениеинтервала времени С- с. Сигналс герного выхода ПЗ." 26 поступаетна первый управляющий вход АК 2. Кроме того, данный сигнал используетсядля стробирования регистра 15, таккак окончанию интервала начальнойустановки, являющегося одновременно20 интервалом вычисления результата преобразования, соответствует перепадиз "О" в "1" указанного сигнала, инициирующий запись информации,в регистр19. По перепаду из "1" и "О" сигнала25 с первого выхода ПЗУ 26, соответству.ющему окончанию интервала 6 с, на выходе ФКИ 29 вырабатынаетс. импульссброса для преобразователя 18. В0-триггере 28 по указанному перепа 30 ду фиксируется состояние компаратора15 по окончании интервала Дс, определяемое полярностью напряженияН д(с) и используемое при обеспечении условий для развертывания в режиме преобразования СЗ.Сигналами с второго и третьего вы-.ходов ПЗУ 26 осуществляется соответственно управление подключением информационного входа усилителя 3 к общей шине и режимами работы управляемого иннертора 12. Четвертый и пятыйразряды управляющего кода определяютсостояние соответственно АК 8 и 1 О,Сигналом с пятого выхода ПЗУ 2645(именно перепадом из "О" н "1" данФного сигнала) задается начало второго такта интегрирования. По указанному перепаду на выходе ФКИ 32 вырабатывается импульс, поступающий на третий вход формирователя 17 и устанавливающий его первый выход в единичноесостояние, что соответствует началувторого такта.Сигналом с седьмого выхода ПЗУ 26осуществляется управление подключением опорных напряжений к информацион 55ному входу усилителя 3. Данный сигналнаходится в активном (единичном) состоянии н течение интервала времени15 161588от момента 1до конца цикла преобразования. В зависимости от состоянияЙ-триггера 28 (определяемого, какуказано ранее, полярностью напряжения 11(г.) к концу интервала ,)5указайний сигнал поступает на третийИли на четвертый управляющий входАК 2, соответственно через элементы33 или 34. Тем самым обеспечиваетсяодключение на время- йу к ин 5ормационному входу усилителя 3 перого или второго опорного напряжеия, в зависимости от полярности наряжения П 1.15Сигналы с восьмых выходов ПЗУ 26оступают на управляющие входы ПАП 13,а с девятых выходов ПЗУ 26 - на управляющие входы блока 35. Сигнал сдесятого выхода ПЗУ 26 поступает на 2 ООбъединенные между собой входы сброса интеграторов 14 и 9 и на управляюЩий вход усилителя 3,Вычислительная часть БУВЧ 16 состоит из блока 35 извлечения квадратного корня и цифрового коммутатора36. Последний управляется сигналом1 с третьего входа БУВЧ 16, находящимся в активном, например, единичном состоянии в режиме преобразованияСКЗ и.в пассивном состоянии - при преобразовании СЗ и СВЗ. Посредствомцифрового коммутатора 36 осуществляет .;ся выдача на информационные выходыБУВЧ 16 результата преобразования.",выходного кода преобразователя 1835при преобразовании СЗ и СВЗ или результата извлечения квадратного корня из числового эквивалента указанно"го кода - при преобразовании СКЗ.Формирователь 17 управляет форми"рованием второго такта интегрирования. Импульс, задающий длительностьвторого такта, вырабатывается напрямом выходе КБ-триггера 42, являющемся первым выходом формирователя17. Установка КБ-триггера 42 в единичное состояние осуществляется импульсом с второго выхода БУВЧ 16, задающим начало второго такта. СбросКБ"триггера 42 в нулевое состояниеосуществляется по фиксации компаратором 15 возврата напряжения Пв нулевое состояние в конце второготакта интегрирования. Выполнению дан 55ного условия соответствует перепаднапряжения на выходе компаратора 15из "0" в "1" или из "1" в "0", в зависимости от полярности напряжения 8 36П(г) к концу интервала усреднения.По указанным перепадам вырабатывается импульс на выходе ФКИ 38 или 39. Данный импульс через цифровой коммутатор 40 и элемент 41 поступает на К-вход КБ-триггера 42. При этом цифровой коммутатор 40 управля" ется сигналом с прямого выхода О-триггера 28, состояние которого определяется полярностью напряжения 111(с) к концу интервала усреднения.Кроме того, в начале каждого цикла преобразования происходит дополнительный сброс КБ-триггера 42 импульсом с выхода элемента 20, поступа" ющим на первый вход элемента 41, что обеспечивает восстановление работы формирователя 17 при сбоях.По сбросу КБ-триггера 42 в нулевое состояние, соответствующему окончанию, цикла преобразования, на выходе ФКИ 43, являющемся вторым выходом формирователя 17, вырабатывается импульс сброса БУВЧ 16 в начальное состояние.АЦП обладает существенно меньшей случайной составляющей погрешности по сравнению с изве гным при применении для реализации ВФ тех же ЦАП и при сохранении того же быстродействия преобразований. Это достигается за счет значительного снижения чувствительности спек. ральной характеристики усреднения АЦЧ к точностным параметрам ЦАП по сравнению с известным.Формула изобретения1. Аналого-цифровой преобразова" тель интегральных характеристик напряжений, содержащий первый аналоговый коммутатор, первый и второй информационные входы которого являются соответственно входной шиной и шиной нулевого потенциала, а третий и четвертый информационные входы соединены соответственно с первым и вторым выходами источника опорных напряжений, выход первого аналогового коммутатора через усилитель соединен с входами квадратора и с первым информационным входом второго аналогового коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходами квадратора, управляемый инвертор, фильтр нижних частот, ум17 гового коммутатора и непосредственнос первым информационным входом четвертого аналогового коммутатора, второйинформационный вход которого соединенс выходом второго интегратора, входсброса которого объединен с входомсброса первого интегратора, а информационный вход соединен с выходом третьего аналогового коммутатора, второй информационный вход которого является шиной нулевого потенциала,выход четвертого аналогового коммутатора через повторитель напряжения соединен с информационным входом управляемого инвертора, выход которого соединен с информационным входом умножа.ющего цифроаналогового преобразователя,первый и второй управляющие входы третьего аналогового коммутаторасоединены соответственно с четырнадцатым и пятнадцатым выходами блока управления и вычисления, шестнадцатыйи семнадцатый выходы которого соединены соответственно с первым и вторымуправляющими входами четвертого аналогового коммутатора, второй выходформирователя импульсов соединен счетвертым входом блока управления.2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления и вычисления выполнен натрех элементах И, гокоограничивающемэлементе, выполненном на резисторе,накопительном элементе, выполненнымна конденсаторе, генераторе импульсов, счетчике, трех Формирователяхкоротких импульсов, постоянном запоминающем устройстве, трех инверторах,Р-триггере, блоке извлечения квадратного корня и цифровом коммутаторе,первый вход первого элемента И является четвертым входом блока, второйвход через резистор соединен с шиной 45питания и через конденсатор с шинойнулевого потенциала, третий вход соединен с выходом первого Формирова теля коротких импульсов, вход которого соединен с выходом заема переносасчетчика, вход разрешения установки ивычитающий вход которого соединены соответственно с выходами первого элемента И и генератора импульсов, входыустановки счетчика являются шинамиопорного кода, а его выходы поразрядно соединены с соответствующими адресными входами постоянного запоминающего устройства, первый выход которого является пятым и тринадцатым выходами 16 15888 18ножающий цифроаналоговый преобразователь, выход которого через первыйинтегратор соединен с первым входомкомпаратора, второй вход которогоявляется шиной нулевого потенциала,а выход соединен с первыми входамиблока управления и вычисления и Формирователя импульсов, второй, третийи четвертый входы которого соединенысоответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управления и вычисления, четвертый выход которогосоединен с управляющим входом преобразователя время - код, информационныйвход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, выходыпреобразователя время - код поразрядно соединены с соответствующими вторыми входами блока управления и вычисления, пятый, шестой, седьмой,восьмой и девятый выходы которого соединены соответственно с первым,вторым, третьим и.четвертым управляющимивходами первого аналогового коммутатора и управляющим входом управляемого инвертора, десятый выходы блокауправления и вычисления поразрядносоединены с соответствующими управляющими входами умножающего цифроаналогового преобразователя, одиннадцатыйвыход соединен с входом сброса первого,интегратора, двенадцатые выходыблока управления и вычисления поразрядно соединены с соответствующимиинформационными входами регистра, выходы регистра являются выходной шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, внего введены второй интегратор, третий и четвертый аналоговые коммутаторы, повторитель напряжения, формирователь модуля, вход которого соединенс выходом усилителя, а выход - с третьим информационным входом аналогового коммутатора, первый управляющий твход которого объединен с третьим вхо.одом блока управления и вычисления иявляется первой управляющей шиной,второй и третий управляющие входы являются соответственно второй и третьейуправляющими шинами, одиннадцатыйвыход блока управления и вычислениясоединен с вторым входом усилителя,тринадцатый выход соединен с управляющим входом регистра, выход второгоаналогового коммутатора через фильтрнижних частот соединен с первым ин:формационным входом третьего анало