Аналого-цифровой преобразователь

(19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ атели,34, рисАнало175, р 2 2. го-цифовет ис, 7,АУ юг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54)(57) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗ ВАТЕЛЬ, содержащий соединенные пос ледовательно компаратор, подключ ный первым входом к шине входного аналогового сигнала, регистр после довательных приближений, выход кот 1)4 Н 03 К 13/О 2; С 11 С 27 рого является выходом аналого-цифрового преобразователя, и преобразователь код-напряжение, выход которогосоединен с вторым входом компаратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностииспользования динамического диапазона при преобразовании разнополярныхсигналов, в него введены блок сдвигауровня входного сигнала и цепь коррекции, состоящая из соединенных последовательно интегратора, вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра последовательных приближений, усилителя, блока сдвига уров-ня сигнала коррекции и сумматора,н- при этом другой вход сумматора соединен с выходом блока сдвига уровнявходного сигнала,а выход сумматора -ффс первым входом компаратора.1 1169Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах различного назначения для преобразования аналоговыхсигналов без постоянной составляющейв цифровую форму,Цель изобретения - повышение эффективности использования динамического диапазона.На фиг.1 представлена функциональная схема аналого-цифрового преобразователя; на фиг2(а,б) - временныедиаграммы напряжений, поясняющие работу АЦП,Аналого-цифровой преобразователь 15(фиг. 1) содержит блок 1 сдвига входного сигнала, компаратор 2, регистр3 последовательных приближений, преобразователь 4 кода в напряжение,интегратор 5, усилитель 6, блок 7 2 Осдвига уровня сигнала коррекции исумматор 8.Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.Входной аналоговый сигнал приоб- Ю 5ретает смещение в блоке 1 сдвигауровня входного сигнала на половину диапазона преобразования преобразователя 4 кода в напряжение ипоступает на вход сумматора 8. Положим, что в результате тех илииных причин у входного сигналапоявляется постоянная составляющая(фиг,2 а). Появление постояннойсоставляющей у входногосигнала 35эквивалентно. появлению дополнительной составляющей на входе компаратора 2 в результате температурного дрейфа в элементах компаратора2 и преобразователя 4 (которая не 4 Оможет быть устранена введениемразделительного конденсатора навходе АЦП).Появление постоянной составляющей во входном сигнале или эквивалентное ему .явление, связанноес температурным дрейфом, приводитк тому, что преобразуемый сигналвыходит из диапазона преобраэова"ния АЦП и часть входного сигнала 50(фиг,2 б) преобразовывается с искажениями наподобие одностороннего 160 2ограничения (фиг.2 а), в то время как часть диапазона преобразования. не доиспользуется.Как только под действием деста.билизирующих факторов преобразуемый сигнал начинает смещаться, например, в отрицательную область, цифровой сигнал с выхода знакового разряда регистра 3 за достаточно большой промежуток времени находится в состоянии, например, нуля большее время, чем в состоянии единицы, что приводит к появлению сигнала ошибки на выходе интегратора 5.С выхода интегратора 5 сигнал ошибки поступает на усилитель 6, и после усиления далее-на блок 7 сдвига уровня сигнала коррекции, в котором приобретает необходимый сдвиг по уровню, затем на сумматор 8, где складывается с входным аналоговым сигналом, прошедшим через блок 1 сдвига уровня.В результате этих операций происходит смещение преобразуемого сигнала в положительную область, и он преобразовывается без искажений (фиг.2 б). Сигнал со скомпенсированным смещением постоянной составляющей сравнивается компаратором 2 с набором эталоновых напряжений поступающих с преобразователя 4 кода в напряжение, начиная с самого большого эталоннго напряжения, Очередность подключения эталонных напряжений задается регистром 3 последовательных приближений. В зависимости от величины входного сигнала в конце каждого цикла преобразования каждое эталонное напряжение будет подключено или отключено, что соответствует коду на выходе регистра 3 последовательных приближений.Таким образом, за счет компенсации постоянной составляющей, возникающей на входе компаратора 2, предлагаемый АЦП позволяет повысить эффективность использования динамического диапазона, т, е. допускает неискаженное преобразованиевходного сигнала в более широком динамическом диапазоне.1169160 и Составитель В.Морозедактор Аг.Шандор ТехредА,Бабинец тор Е, Рошко Филиал ППП "Патент", г. Ужгород оектная аказ 4628/53 Тираж 872Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5