Устройство для аналого-цифрового преобразования

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) (11) 8719 4 Н ОЗМ 1.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 7 ЕЖ1,. гп;Ц 1 .,ИСАНИ ЗОБРЕТЕНТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ ьский боров доват х пр щев, ремке о ССС 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛОГО РОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ (57) Изобретение относится к эл мерительной вычислительной технике ктроиз . В уст Ма(56) Авторское свидетельств785989, кл. Н 03 М 1/18,Электроника, 982,9, с ройство для аналого-цифрового преобразования, содержащее аналого-цифровой преобразователь 1, сумматор 3, цифроаналоговый преобразователь 4, усилитель-вычитатель 2 и аналого-цифровой преобразователь 5, введены Л - 1 усилителей-вычитателей 2, Ю - 1 аналого-цифровых преобразователей 5, В элементов 6 задержки, Л компараторов 7, мультиплексор 8, задатчик 9 кода, шифратор 10 и блок 11 памяти. За счет правильного выбора числа разрядов в зависимости от скорости изменения входного кодируемого сигнала устройство позволяет повысить точность кодирования быстроизменяющихся в широком частотном спектре сигналов 2 и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и пред. назначено для преобразования широкополосных сигналов в цифровой код.Цель изобретения - повышение точности.На фиг. 1 показана блок-схема устройства для аналого-цифрового преобразо. вания; на фиг. 2 - графики зависимости среднеквадратического значения погрешности от частоты входного сигнала о =(а) для структур аналого-цифровых преобразователей (АЦП), работающих по принципу уточнения остатка.Устройство содержит АЦП 1, усилители 2, сумматор 3, цифроаналоговый преобразователь 4, АЦП 5, элементы 6 задержки, компаратор 7, мультиплексор 8, задатчик 9 кода, шифратор 10 и блок 11 памяти.Сущность изобретения заключается в оптимальном выборе числа разрядов преобразования в зависимости от частоты входного сигнала. Анализируя приведенные на фиг. 2 графики, можно сделать вывод, что погрешность преобразования быстроизменяющихся в широком диапазоне частот сигналов можно существенно уменьшить, если в зависимости от частоты входного сигнала правильно выбирать число разрядов выходного кода. Критерием для изменения числа разрядов выходного кода Ув х может служить напряжение с выхода усилителя-вычислителя или же, что эквивалентно, выходной код с выхода дополнительного АЦП, увеличение значения которого до значения, близкого к А (предел измерения АЦП 5),ф цпслужит сйгналом для уменьшения коэффициента усиления усилителя-вычислителя.Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что код с выходов дополнительных АЦП сравнивается с помощью цифровых компараторов с кодом уставки Муса, значение которого выбирается равным или меньшим значения У задаваемым задатчиком кода. Результаты сравнения шифруются и мультиплексор подключает к входу сумматора выход того дополнительного АЦП, который обеспечивает максимально возможную разрядность выходного кода при соблюдении условия. В блоке памяти, представляющем собой постоянное запоминающее устройство, предварительно записаны коды максимальной погрешности преобразования устройства, причем в каждой ячейке этот код соответствует разрядности результата преобразования. Таким образом, по окончании преобразования информация о разрядности выходного кода и максимальная погрешность преобразования поступают от блока памяти на второй выход устройства.Устройство для аналого-цифрового преобразования работает следующим образом.Импульсом Пуск запускается АЦП 1, который кодирует входной сигнал. Результат преобразования поступает на первый вход сумматора 3 и на вход цифроаналогового преобразователя 4, который преобразует код первого такта преобразования в аналоговое напряжение. Это напряжение вычитается из входного сигнала и усиливается У усилителями-вычитателями 2. Коэффициенты усиления У усилителей-вычитателей 2 устанавливаются равными от 2 до 2", где и - разрядность АЦП 1. Напряжения с выходов усилителей-вычитателей 2 поступают на информационные входы аналого-цифровых преобразователей 5.Запуск аналого-цифровых преобразователей 5 осуществляется с помощью Лl элементов 6 задержки. Время задержки относительно запускающего импульса Пуск различное у каждого из Лl элементов 6 задержки и определяется временем окончания переходного процесса установления конкретного усилителя-вычитателя. Коды с выхода дополнительных АЦП 5 сравниваются У компараторами 7 с кодом уставки, задаваемым задатчиком 9 кода. Величина кода уставки выбирается меньшей или равной коду предела преобразования АЦП 5. Результаты сравнения шифруются шифратором 1 О, и мультиплексор 8 подключает к второму входу сумматора 3 выход того АЦП 5, который обеспечивает максимальную разрядность выходного кода при соблюдении условия Мдчп (% т. Одновременно код с шифратора 10, являющийся адресом соответствующей ячейки памяти блока1 памяти, подключает к второму выходу устройства информацию с выхода блока 11 памяти, где записана заранее максимальная погрешность преобразования при соответствующей разрядности выходного кода.Результаты первого и второго тактов преобразования суммируются сумматором 3 и результат преобразования выдается на вы ход устройства. формула изобретенияУстройство для аналого-цифрового преобразования, содержащее первый аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого является входной шиной и соединен с первым входом первого усилителя-вычитателя, второй вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, вход которого объединен с первым входом сумматора и подключен к выхо. ду первого аналого-цифрового преобразова. теля, управляющий вход которого является шиной запуска, выход усилителя-вычитателя подключен к информационному входу второго аналого-цифрового преобразователя, а выход сумматора является выходной шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены Л/ - 1 усилителей-вычитателей, (Ж - 1) дополни. тельных аналого-цифровых преобразовате.1387195 Фие,2 Составитель Н. КозловРедактор П. Гереши Тех ед И. Ве есЗаказ 1232/58р д И. Верес Корректор Н, КорольТираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийП113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб, 4/5роизводственно-полиграфическое предприяти, . Уа., д.тие, г. жгород, ул. Проектная, 4леи, аналогичных второму аналого-цифровому преобразователю, М элементов задержки, М компараторов, мультиплексор, задатчик кода, шифратор и блок памяти, где Л/ - количество каналов устройства, а первые и вторые входы (М - 1) усилителя-вычитателя объединены соответственно с первым и вторым входами первого усилителя-вычитателя, выходы подключены к информационным входам соответствующих (М - 1) дополнительных аналого-цифровых преобразователей, управляющие входы которых через соответствующие (Х - 1) элементы задержки и управляющий вход второго аналого-цифрового преобразователя через первый элемент задержки объединены с управляющим входом первого аналого-цифрового преобразователя, выходы второго и дополнительных аналого-цифровых преобразователей соеди иены с соответствующими информационнымивходами мультиплексора и первыми входами соответствующих компараторов, вторые входы которых подключены к выходу задатчика кода, а выходы соединены с соответствующими входами шифратора, выход которого подключен к адресным входам мультиплексора и блока памяти, выход мультиплексора подключен к второму вход с ммату тора, а выход блока памяти являетму входуся дополнительной выходной шиной.