Следящий аналого-цифровой преобразователь сигналов низкого уровня

СОЮЗ СОВЕТ СКИЛСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1621 9) ъЮ 3 К 4/4 51)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ(72) Л,С,Ф (53) 681,3 (56) Шлян рительнь 1981, с. 2Агзтор М 126723 аинзильберг25(088.8)дин В,М, Цифе приборы,67, рис. 4.19.ское свидетелб, кп. 6 01 8 2 ровые злектроизме М.: Высшая школа ство СССР/06, 1986. Изобретение отн числительной и изм может быть использо ния в цифровую фор версивный чиспоимп низкого уровня, напр электрических преоб оситсяерительг.вано дляму (паралульсныйимер сиразовате к обла ой тех преоб лельнг код) с 1 Налав пей. сти выники и разоваи и ре- игналов те повышедпав низ- области кционал кого уровль 2 перерагар 3, ементы И атели 9, 10 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯЛЛПРИ ГКНТ СССР(54) СЛЕДЯШИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВА 1 ЕЛЬ СИГНАЛОВ НИЗКОГО УРОВНЯ(57) Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано дпя преобразования в цифроЦелью изобретения является ние точности преобразования сит кого уровня и расширения применения устройства,На чертеже представлена фун ная схема устройства,Следящий АЦП сигналов низ ня содержит модулятор 1, усилите меннога сигнала, мультивиб реверсивный счетчик 4, ЦАП 5, э 6, 7, триер 8 Шмидта,формирав вую форму сигналов низкого уровня. Изобретение позволяет повысить точность преобразования и расширить область применения за счет того, что в устройство, содержащее модулятор, усилитель переменного сигнала, мультивибратор, два элемента И, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, введены делитель, триггер Шмидта, два формирователя импульсов, элемент НЕ. Из схемы устройства исключен активный элемент (усилитель во входной цепи) и ввсден пассивный элемент цепи обратной связи, Выполнение схемы управления реверсивным счетчиком соответствующим образом позволяет исключить появление "урезанных" импульсов на входе реверсивного счетчика, При этом что частота дискретизации не накладывает ограничений на область применения устройства, 1 ил,импульсов, элемент НЕ 11 и делитель 12 напряжения,Преобразуемый аналогавьгй сигнал Х(т) низкого уровня поступает на превый вход модулятора 1. На второй вход этого же модулятора поступает компенсирующий сигнал Хк(т) обратной связи с выхода делителя 12 напряжения. На управляющий вход модулятора 1 поступает модулирующий сигнал прямоугольной формы с выхода мультивибратора 3.Переменное напряжение с выхода модулятора 1 поступает через усилитель 2 переменного тока на вход триггера 8 Шмидта. Если разность преобразуемого сигнала Х(1) и компенсирующего сигнала Х,(1) г 1 о модулга превышает шаг Е 0 квантования, то уровень переменного сигнала, поступающего на вход триггера 8 Шмидта. превышает его по 1621139рог Ч, срабатывания. Если преобразуемый сигнал Х больше компенструющего сигнала Х(1) (режим "Недокомпенсация"), то на выходе триггера 8 Шмидта будет формироваться прямоугольный сигнал Ч 2 в фазе с модулирующим сигналом Ч 1, а если преобразуемый сигнал Х(т) меньше компенсирующего сигнала Х(1) (режим "Перекомпенсация"), то на выходе триггера 8 Шмидтабудет формироваться прямоугольный сигнал Ч 2 в противофазе с модулирующим сигналом Ч 1,На отрицательных фронтах(спадах) сигнала Ч 2 формирователь 9 формирует импульсы Чз, длительность которых равна 1/4 периода модулирующего сигнала, а на отрицательных фронтах (спадах) сигналов Чз формирователь 10 формирует импульсы Ч 4 стандартной длительности. Посредством логических элементов И 6,7 и элемента НЕ 11 реализуются логические функцииК+ =-Ч 4 ЛЧ 1: (1) К =Ч 4 Л Ч 1 (2)В результате в режиме "Недокомпенсация" будут образовываться только кодовые+импульсы К на выходе элемента И 6, которые поступают на вход сложения реверсивного счетчика 4, а в режиме "Перекомпенсация" будут образовываться только кодовык импульсы К- на выходе элемента И 7, которые поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 4. Содержимое счетчика 4 будет изменяться, вызывая соответствующее изменение аналогового сигнала на выходе ЦАП 5, а следовательно, и изменение компенсирующего сигнала Х(т) на выходе делителя 12 напряжения, Как только компенсирующий сигнал Хк(т) станет равен преобразуемому сигналу Х(т) с точностью до Ео, формирование переменного сигнала на выходе триггера 8 Шмидта прекратится, а значит прекратится и форми+рование кодовых импульсов К или К, вызывающих изменение содержимого реверсивного счетчика 4, Тем самым обеспечивается следящее преобразование аналогового сигнала Х(т) низкого уровня в цифровую форму, в процессе которого на первом и втором выходах устройства (выходах элементов И 6,7 ) образуется реверсивнцй числоимпульсный код 5 последовательность кодовых импульсов Ки К, образуемых при элементарных положительных и отрицательных приращениях сигнала Х(т), а на третьем выходе устройства (информационном выходе реверсивного 10 счетчика 4) образуется параллельный двоичный код, пропорциональный текущему значению сигнала Х(т). Формула изобретения15 Следящий аналого-цифровой преобразователь сигналов низкого уровня, содержащий модулятор, первый информационныйвход которого является входом преобразователя, выход соединен с входом усилителя20 переменного сигнала, а управляющий вход- с выходом мультивибратора, реверсивныйсчетчик и цифроаналоговый преобразователь, входы которого подключены к соответствующим выходам реверсивного счетчика25 и являются первой выходной шиной, дваэлемента И, выходы которых соединены свходами сложения и вычитания реверсивного счетчика и являются соответственно второй и третьей выходными шинами. а первые30 входы объединены, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности преобразования и расширения области применения, введены триггер Шмидта, дваформирователя импульсов, элемент НЕ и35 делитель напряжения, вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, а выход - к второмуинформационному входу модулятора, выходмультивибратора подключен к второму вхо 40 ду первого элемента И и через элемент НЕк второму входу второго элемента И, входтриггера Шмидта подключен к выходу усилителя переменного сигнала, а выход черездва последовательно соединенных форми 45 рователя импульсов подключен к первомувходу первого элемента И,1621139 Составитель И.РоманоТехред М,Моргентал едактор О.Спесивых орректор А.О нко роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 4253 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5