Способ аналого-цифрового преобразования

Союз Советских Социалистических РеслубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 663102Г13 11(51) М. Кл,Н 03 К 13/20 с присоединением заявки-Гасударственный кемнте СССР пд делам нзебретвннк н открытий(72) Автор изобретения Филипп Фрунзенский политехнический институ(71) Заявите 54) СПОСОБ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИ соба является не погрешности преизмерения.равнивание отновсему диапазону Недостатком такого спо постоянство относительной образования по диапазонуЦель изобретения - вы сительной погрешности по преобразования.Указанная цель достига ществляют тактированный ется тем, что осусдвиг выходного Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения аналого-цифровых преобразователей,Известен способ аналого-цифрового преобразования, содержащий равношаговое урановешивание входной величины компенсирующим напряжением 1.Однако известный способ отличается сложностью и непостоянством диапазона разброса относительной погрешности по диапазону измерения.Ближайшим техническим решением к предлагаемому способу является способ аналого-цифрового преобразования, основанный на дискретном урановешивании входной величины компенсирующим напряжением 2. цифрового результата в регистре памятн до появления единицы в его старшем разряде с одновременным подсчетом числа тактов сдвига, определяющего положение запя той в цифровом результате. На чертеже представлена блок-схема уст ройства для реализации способа, выполненного согласно данному изобретению. Блок-схема содержит схему сравнения 1, 10 один из входов которой подключен к выходу резистивного п-разрядного делителя 2, входами подключенного через ключи управления 3 к выходам триггеров 4 сдвигающего регистра, входы которых подключены через клапаны 5 к выходам распределителя импульсов 6. Тактовый вход сдвигающего регистра подключен к выходу ждущего генератора 7 импульсов сдвига и входу счетчика 8, при этом первый и второй выходы управляемого мультивибратора 9 подключе ны соответственно к входам распределителя6 и схемы сравнения, выходами подключенной к управляющим входам клапанов 5. Делитель 2 и ключи управления 3 составляют преобразователь код-напряжение (ПКН), атриггеры 4 - управляемый сдвигающий регистр памяти (УРП).Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии у распределителя 6возбуждены две шины 1, разрешающие прохождение импульсов от мультивибратора 9к триггерам 4. В исходном состоянии триггер 4 находится в состоянии 1, а остальные 4, 4 - в состоянии О. Подачасигнала пуск на вход и мультивибратора 9приводит к появлению импульса с его выхода 1. Этот импульс, поступив в схему сравнения 1, заставляет ее сработать и в зависимости от результата сравнения выдает импульс либо в шину м, либо в шину б. Впервом случае триггер 4 импульсом, прошедшим через клапан 5 (правый) переводит егов состояние О, во втором случае триггер 4остается в состоянии 1. После этого вобоих случах триггер 4- переводится всостояние 1, На очередном полутактемультивибратор 9 выдает импульс через вы- Оход 11 в распределитель 6, в котором устанавливается в результате этого положительный потенциал на выходах 2 (не показаны).Очередной импульс мультивибратора 9, заставив вновь сработать схему сравнения 1,5приводит к появлению с выхода последнейимпульса, который, пройдя соответствующийклапан, переводит триггер 4 л- в состояниеО, или оставляет его в состоянии 1,что зависит от результата сравнения. Послеопередления состояния триггера 4.,триг- зогер 4переводится очередное сравнение тх,с новой образцовой величиной Чо, и описанным образом определяется состояниетриггера 4 После окончания и-го такта все триггеры 4 занимают состояния, обеспечивающие выдачу делителем 2 значенияобразцовой величины напряжения Чо, ближайшей к значению Чх,Останавливается мультивибратор 9 при состоянии О триггера 4 генератор 7 вы дает импульс, который, во-первых, записывается счетчиком 8, во-вторых, приводит к единичному сдвигу УРП в сторону старших разрядов записанного в нем числа. Если после этого триггер 4 остается в состоянии О, то генератор 7 вновь выдает импульс" для счета его счетчиком 8 и для сдвига числа в УРП. Эти операции свига и счета числа сдвигов заканчиваются при появлении 1 в триггере 4,. При этом состояние и-щ+ старших триггеров регистра УРП и триггеров счетчика 8 выдают результат преобразования, причем старшие и-в+1 выходы триггеров 4 н, , 4 в выдают в общем случае ненормализованную мантиссу, а р выходов счетчика 8 - порядок - положение запятой в первом числе, что совместно и образует результат измерения. В зависимости от требуемой размерности (вольты, милливольты, и т. и,) блок управления может соответственно изменять положение запятой.Количество выходов описанного преобразователя(и-тп+ 1) +( и говорит о сжатии информации, именно о сокрашении разрядности результатов измерения. Постоянство количества выходов и-щ+ для мантиссы при наличии р выходов для показания запятой обеспечивают выравнивание относительной погрешности всех результатов измерения.В предлагаемом способе достигается выравнивание разброса относительной погрешности по диапазону измерения. Одновременно с этим при взятии более малых шагов квантования относительно исходных, используемых в известных способах преобразования аналоговой величины в цифровую, достигается повышение точности измерения в начале поддиапазонов измерения без повышения разрядности кода результата измерения.Формула изобретенияСпособ аналого-цифрового преобразования, основанный на дискретном уравновешивании входной величины компенсирующим напряжением, отличающийся тем, что, с целью выравнивания относительной погрешности по всему диапазону преобразования, осуществляют тактированный сдвиг выходного цифрового результата в регистре памяти до появления единицы в его старшем разряде с одновременным подсчетом числа тактов сдвига, определяющего положение запятой в цифровом результате.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР282525, кл. 6 О К 23/10.2. Хризман С. С. Цифровые измерительные приборы и системы, Киев, 1970, стр.237.663102 А. Власенко Составитель В ЧичкинТехред О, Луговая КорректоТираж 1059 ПодписиИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийосква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Редактор Н. КоганЗаказ 2726/59ЦНИИПпо113035, МФилиал П П П л-т ф 7