Аналого-цифровой преобразователь

пп 47666 Юоее Сееетекик Социалиетическик Республик(61) Зависимое от авт (22) Заявлено 11.09,72 идетельства 1) М, Кл. Н 031 с 13/17 7867 26-21 с присоединением за киГосударственный комите Совета Министров СССР 32) Приорите) УДК 681.325(088.8 етень19 убликовано 25,05.75,евам изобретении и открытий Дата опубликования описания 28.08,75 72) Ав зобретен Г. Г. Живило 1) Заявител 54) АНАЛОГО-ЦИ фРО ВО й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Устройство может быть использовано для преобразования непрерывных сигналов в цифровой код, в информационно-измерительных системах, контролирующих и управляющих системах.Известен аналого-цифровой преобразователь, который на основе преобразователя поразрядного уравновешивания и цифро-аналогового преобразователя осуществляет адаптивное по интервалу квантование. Известный преобразователь содержит также счетчик, реверсивный счетчик и логическое устройство.Известный преобразователь осуществляет автоматическое квантование по амплитуде таким образом, что погрешность восстановления функции измеряемого сигнала не превышает заданной погрешности с определенной вероятностью.Однако в известном преобразователе используются аналоговые узлы для целей адаптивного по времени квантования. Они включены непосредственно в измерительные цепи основного аналого-цифрового преобразователя, осуществляющего кодирование измеряемых сигналов. Следствием этого является увеличение погрешности не только в результате аналого-цифрового преобразования, но и в результате определяемого оптимального интервала квантования, т, е. снижается точность восстановления функции измеряемого сигнала.Известный преобразователь характеризуется также недостаточной надежностью приме нения значительного количества оборудованиядля устройств адаптации по сравнению с оборудованием собственно аналого-цифрового преобразователя. Кроме того, при отказе элементов в узлах адаптации происходит полный 0 отказ преобразователя аналог в к.В известном устройстве преобразовательаналог в к поразрядного уравновешивания является единым целым со всем устройством.Это не позволяет использовать в таких уст ройствах преобразователи аналог в к с различными структурами, что сужает возможности применения как известного устройства, так и преобразователей.Целью изобретения является повышение 0 точности и осуществление адаптивного по времени квантования измеряемого сигнала.Для этого в преобразователь введены цифровой компаратор, сумматор, регистр памяти кода измеряемого сигнала и регистр памяти 25 кода интервала квантования, причем выходаналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом сумматора, а через регистр памяти кода измеряемого сигнала, сумматор и цифровой компаратор, второй вход которогоподключен к четвертому выходу управляющего устройства, а третий - к выходу устройства, хранящего код заданной погрешностивосстановления измеряемого сигнала, к второму входу логического устройства, выход которого соединен с третьим входом сумматора,четвертый и пятый входы которого соединеныс соответствующими выходами управляющегоустройства, шестой выход которого соединен свторым входом регистра памяти кода измеряемого сигнала, а седьмой выход - через регистр памяти кода интервала квантования исумматор - с вторым входом регистра памяти кода интервала квантования.На чертеже приведена структурная схемапреобразователя.Аналого-цифровой преобразователь содержит управляющее устройство 1, которое координирует определенный порядок работы узлов и, в том числе, преобразователя аналог -код 2. Выходной код преобразователя аналог - код 2 подается на регистр памяти кодаизмеряемого сигнала 3 и сумматор 4. Выходной код сумматора 4 подается на цифровойкомпаратор 5, управляемый устройством 1.На другой вход цифрового компаратора 5 подается код из устройства 6, хранящего кодзаданной погрешности восстановления измеряемого сигнала. Результаты сравнения с цифрового компаратора 5 поступают на вход логического устройства 7. С сумматора 4 кодинтервала квантования в процессе работыпреобразователя сначала переписывается врегистр памяти кода интервала квантования8, а затем снова записывается в сумматор 4для получения интервала времени в реальноммасштабе.Преобразователь работает следующим образом,Под действием сигнала пуск устройство 1сбрасывает весь аналого-цифровой преобразователь и формирует сигнал запуск АЦП науправляющий вход преобразователя аналог -код 2. Преобразователь аналог в к 2 измеряет входной сигнал У; в результате на,выходном регистре преобразователя аналог в к2 устанавливается код измеряемого сигнала,а на управляющем выходе формируется сигнал конец измерения.По сигналу от устройства 1 из кода измеряемого сигнала с цифрового выхода преобразователя аналог - код 2 в сумматоре 4 вычитается с учетом знаков код регистра памяти 3.В регистр памяти кода измеряемого сигнала 3записывается код предыдущего преобразования измеряемого сигнала. После пуска преобразователя код в этом регистре равен нулю,а затем он изменяется на протяжении работыпреобразователя. С выхода сумматора 4 снимается модуль разности кодов предыдущегои текущего измерений, который подается навход цифрового компаратора 5.Прямой код с выхода сумматора 4, который подается на цифровой компаратор 5,получается в результате управляющего воз 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 б 5 действия триггера знака сумматора 4 на устройство, считывающее код сумматора 4,После окончания формирования кода на выходе сумматора 4 от устройства 1 следует сигнал на цифровой компаратор 5, по которому код, соответствующий изменению входного сигнала с выхода сумматора 4, сравнивается с кодом заданной погрешности восстановления, зафиксированной прямым кодом в устройстве, хранящем код заданной погрешности восстановления входного сигнала 6,Результат этого сравнения запоминается логическим устройством 7.Следующим сигналом устройства 1 код с цифрового выхода преобразователя аналог - код 2 с учетом знака записывается в регистр памяти 3. Кроме того, прямой код интервала квантования с регистра памяти 8 записывается в сумматор 4.Сигналом от устройства 1, поданным в логическое устройство 7, изменяется код интервала квантования в сумматоре 4 по следующе. му правилу. В случае, если разность предыдущего и текущего результатов измерений больше заданной погрешности восстановления измеряемого сигнала, интервал квантования уменьшается (код сумматора 4 увеличивается на единицу), если разность меньше - интервал квантования растет (код сумматора 4 уменьшается на единицу),После изменения кода интервала квантования в сумматоре 4 сигналом от устройства 1 этот код записывается в регистр памяти кода интервала 8, и подается команда на переключение сумматора 4 в режим работы двоичного счетчика. Далее начинается определение интервала квантования путем подачи тактовой частоты от устройства 1 на счетный вход сумматора 4.По управляющему сигналу с сумматора 4 конец интервала устройство 1 формирует сигнал запуск АЦП на следующее измерение. При этом код предыдущего измерения сбрасывается, а изложенный порядок опера-, ций сохраняется.При первом измерении после сброса с регистра памяти 3 на вход сумматора 4 подается код, соответствующий нулевому значению. С этим кодом сравнивается результат первого аналого-цифрового преобразования. Следовательно, после первого измерения интервал квантования должен увеличиваться.В результате ряда измерений входного сигнала, в зависимости от заданной погрешности восстановления, автоматически устанавливается оптимальный интервал квантования сигнала таким образом, чтобы погрешность восстановления сигнала не превышала заданной с определенной вероятностью.Предмет изобретенияАналого-цифровой преобразователь, содержащий преобразователь аналог - код, управляющее устройство, логическое устройство и устройство, хранящее код заданной погреш471666 оставитель Г. Живилов Корректор Л. Дзесова Техред И. Карандашов иньковский едак ПодписноСССР Тираж 902овета Министроткрытийаб., д. 4/5 Изд.748 Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж.35, РаушскаяЗаказ 2080/13ЦНИИП Типография, пр. Сапунова, 2 ности восстановления измеряемого сигнала, причем первый выход управляющего устройства соединен с управляющим входом аналогоцифрового преобразователя, а его второй выход - с входом логического устройства, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и осуществления адаптивного по времени квантования измеряемого сигнала, в него введены цифровой компаратор, сумматор, регистр памяти кода измеряемого сигнала и регистр памяти кода интервала квантования, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом сумматора, а через регистр памяти кода измеряемого сигнала, сумматор и цифровой компаратор, второй вход которого подключен к четвертому выходу управляющего устройства, а третий - к выходу устройства, хранящего код заданной погрешности восстановления изме ряемого сигнала, к второму входу логическогоустройства, выход которого соединен с третьим входом сумматора, четвертый и пятый входы которого соединены с соответствующими выходами управляющего устройства, шестой 10 выход которого соединен с вторым входом регистра памяти кода измеряемого сигнала, а седьмой выход - через регистр памяти кода интервала квантования и сумматор - с вторым входом регистра памяти кода интервала 15 квантования.