Способ аналого-цифрового преобразования

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ304686 Оввз Советскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 24.т 1.1969 ( 1340467/18-24) МПК Н 03 с 13/17 Н 031; 1 ЗДО 6 061 ЗОО присоединением заявкииоритет Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров СССР, И. Воителев и Л. М, Лукьяно аявител СПОСОБ АНАЛО ГО-ЦИФРОВО ГО ПРЕОБРАЗОВА редко в реальных ус такого переходного п чительцую величину, щую время выполне преобразования.В подавляоцем бо рактер изменения сцг перелючеццц ацало цецццальцым. Можно ЛОВ, ЦЗ:5 ЕЦ 51 Ю 1 ЦХС 51 В сцмальцого значения сцпала с погрсшцост личины кванта Л, буд"от 0 до тц - (т -Л троиствах длительность роцесса составляет зцаиногда даже превышаюцця аналого-цифрового пыпицстве цала ца вх в можно сч показать, ч диапазоне(-1 время1.Ю, ЦС ЦРЕв ет изменять случаев хаоде АЦП прц цтать эсцото для сцгцаот 0 до ма- устаповлеци 51 ь 1 шаоще 1 веся в пределах ремецц цегц, гяцл,Изобретение относится к аналого-цифровым преобразователям (АЦП) и может найти применение в системах автоматического контроля и управления с использованием управляк 1 щцх вычислительных машин (УВМ).В современных системах с УВМ от источников информации (датчиков) управляемого объекта поступают большие потоки информации, значительная часть этой информации передается с помощью аналоговых сигналов, 10 Для передачи этой ццформациц в цифровую часть УВМ в состав последней вводится многоканальный АЦП. Наличие коммутатора в многоканальном АЦП резко сокращает объем оборудования УВМ, однако при этом требует ся повышать скорость коммутации и преоора. зования сигналов, так как коммутатор обы шо снижает характеристики всего устройства по быстродействию. Объяоняется это также и тем, что при переключении каналов в комму таторе на входе АЦП возникают переходные процессы из-за наличия реактивных параметров во входных фильтрах каналов и лиця связи с датчиками, а также паразитцх и моцтакных емкостей в коммутирующих элементах. 25Длительность указанных переходных процессов зависит от количества каналов в коммутаторе, от значений переключаемых сигналов, а также от требуемой точности коммутации и аналого-цифрового преооразования. Не- ЗО преобразуемого сцпала).В этом случае начало аналого-цифрового преобразования, основанного ца классических способах, возможно лишь после окоцчацця переходного процесса ца выходе АЦП.Задача сокращения общего времени коммутации ц преобразования в многоканальном АЦП может быть решена, если начинать преобразовашс во время переходного процесса, Вь 1 звацно 0 перел 01 ецием каналов В Оммутаторе, ц заканчивать его с требуемой погрешностью к моменту окончания этого переходного процесса.Для обеспечения этого по предлагаемому способу аналого-цифрового преобразоваш 1 я, 30468630 35 40 использующему компенсирующий ступенчато изменяющийся сигнал с одинаковыми квантами по амплитуде, формируют дополнительный экспоненциональо изменяющийся сигнал. Этот сигнал в течение всего времени преобразования сравнивают с компенсирующим сигналом. Изменение компенсирующего сигнала па величину кванта производят в моменты равенства указанных сигналов, а заканчивают преобразование, как обычно, при равенстве преобразуемого и компенсирующего сигналов,Способ иллюстрируется кривыми па фиг. 1 и примерной структурной схемой АЦП - на фиг, 2, где обозначены:1 - ось напряжения; 2 - ось времени; 3, 4 - уровни входных сигналов; 5, б - переходные процессы на входе АЦП при подключении входных сигналов 3 и 4 соответственно; 7 - постоянная времени т цепи преобразуемого сигнала; 8 - квант Л компенсирующего сигнала; 9 - кривая времени установления сигналов, изменяющихся в диапазоне от О до уровня 3; 10 - компснсирующий сигнал с уменьшающимися по длительности ступенями;11 - суммарная длительность Лг ступеней компенсирующего сигнала обратной связи; (2 - сравнивающее устройство; 13 - цифроаналоговый преобразователь, 14 - счетчик;15 - логическая схема И; 1 б - устройство управления АЦП; 17 - входной аналоговый сигнал; 18 - сигнал пуска; 19 - генератор импульсов с управляемой длительностью, 20 - код результата преобразования.В качестве компенсирующего сигнала обратной связи для аналого-цифрового преобразования предлагается использовать ступенчато изменяющийся сигнал с одинаковыми приращениями гго амплитуде и уменьшающейся длительностью ступеней по закону Ы=т 1 п(7+1),5 10 15 20 25 время длительности М где 1 в - суммарноеступеней.При этом формирование первой ступени компенсирующего сигнала должно совпадать с началом переключения каналов в коммутаторе АЦП. Тогда моменты равенства преобразуемого (после подключения) и компенсирующего сигналов с требуемой погрешностью будут совпадать со временем установления первого.:Реализация предложенного способа преобразования не вызывает трудностей, Например, как видно на фиг, 2, в обычную схему АЦП, основанную на способе последовательного накопления, необходимо добавить только управляемый генератор, выполняющий предлагаемые операции по формированию экспоенциально изменяющегося сигнала и сравнения его с компенсирующим сигналом.Предложенный способ аналого-цифрового преобразования рекомендуется использовать для построения АЦП многоканальных преобразующих устройств управляюгцих вычислительных машин, а также других многоканальных аналого-цифровых измсрптельных устройств. Предмет изобретения Способ аналого-цифрового преобразования, использующий компенсирующий ступенчато изменяющийся сигнал с одинаковыми квантами по амплитуде, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени преобразования, одновременно с подключением преобразуемого сигнала формируют эксггоненциально изменяющийся сигнал, в течение времени преобразования сравнивают последний с компенсирующим сигналом, и в моменты их равенства лзменягот последний на величину кванта.304686Риг 1Составитель В. Д. Маниаков Редактор Б. С. Нанкина Техред Е. Борисова Корректор Л. А. Царьковааказ 1789/7 Изд. М 748 Тираж 473 Подписное НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская нгб., д, 4/5ппография, пр. Сапунова,