Аналого-цифровой преобразователь

(и)684737 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 13.06,77 (2 ) 249 б 83018-21 . с присоединением заявки Ж сстдврстеаеьй хееттт СССР в делам хзабретеейк фткрапс та опубликования описания 15,09.79 Н,В,Кук П. Назаров, А. 3. ХодоА, Й 1 иряев 72) Авторы изобретения ий ордена Ленина авиационный институтимени Серго Орджоникидзе(54) АНАЛОГО. Изобретение касается вычислительной техники и может быть использовано в информационно. измерительных системах различного назначения,Известны аналого-цифровые преобразователя (АЦП), используемые для формирования выход. ных данных 11.Однако объем данных, формируемый укаэанными следящими АЦП, значительно превышает минимально возможный для ступенчатой функции восстановления сигнала с заданной точностью. Известен также аналого. цифровой преобразователь, содержащий блок управления, выход которого подключен к входу блока формированиявыходных данных, и два идентичных какала,включающих последовательно соединенные логи.ческий блок, реверсивный счетчик, преобразователь код напряжение, блок вычитания к органсравнения. Входы формирователя выходных данных подключены к выходам реверсивного счетчика одного иэ каналов, вторые входи блоковвычитания подключены к входкок шине устрой.ства, а вторые входи органов сравнения - кип 1 не порогового сигнала 2,Недостаток этого устройства состоит в большой избыточности формируемых объемов вы.ходной информации на режимах малой динамкч.ности, что ограничивает возможности устройства.Цель изобретения - расширение функциональ.ных возможностей устройства,Это достигается тем, что в аналого-цифровойпреобразователь, содержащий блок управления,выход которого подключен к входу блока фор.мкрования выходных данных, и два идентичныхканала, включающих последовательно соединен.кые логический блок, реверсивный счетчик, пре.обраэователь код-напряжение, блок вычитания иорган сравнения, причем входы формирователявыходных данных подключены к выходам ревер.снвного счетчика одного кэ каналов, а вторыевходы блоков вычитания подключены к входнойшине устройства, дополнительно введены блоксравнения кодов, счетчик временных интерваловк два коммутатора, по одному ка канал вихо.ды каждого иэ которых соединены с входамклогическою блока,а входы - с первым к вто.рим выходами блока управления, Выхольс счет.чика временных интервалов подключены к вхо3 6847374 дам блока формирования выходных данных, пер вый вход - к выходу блока формирования вы. ходных данных, первый вход - к выходу блока формирования выходных данных и третьему выходу блока управления, второй вход - к четвер. тому выходу блока управления. Входы логичес. ких блоков первого и второго каналов соответ. ственно подключены к пятому, шестому, седьмому и восьмому выходам блока управления, Вы. ходы органов сравнения соединены с входами блока управления, третий вход которого подклю.чен к выходу блока сравнения кодов, а выходыреверсивных счетчиков соединеныс входами блока сравнения кодов. На чертеже изображена функциональная электрическая схема устройства. Преобразователь содержит блок 1 управления,два идентичных канала, включающих в себя после. довательно соединенные коммутаторы 2,3 режимовсчета, логические блоки 4, 5, реверсивные счетчики 20 6, 7, преобразователи 8, 9 код-напряжение, бло. ки вычитания 10, 11, органы сравнения 12, 13 и общие дпя всего преобразователя блок 14 формирования выходных данных, подключенный к входам блока 15 сравнения кодов, выходам счетчика 16 времеиных интервалов и выходу бло.ка управления. Вторые входы блоков вычитанияподключены к входной шине 17 нреобразаватепя, а вторые входы органов сравнения к шине 18 порогового сигнала, равного допустимой ошиб 3 ке аппроксимации т, Выходы 19, 20 блока уп.равления соединены с двумя входами коммутаторов режимов счета, выходы 21, 22 - со счет чиком 16, а выходы 23 - 26 - с входамн логичес. ких блоков 4 и 5, 35Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии счетчик временных ин. тервалов 16 и все разряды реверсивных счетчиков 6 и 7 обнулены, При этом напряжение на выходах преобразователей 8, 9 кода в напряжение также равны нулю. Сигнал начала преобразования по шине 19 подается на входы коммутаторов 2 и 3 режимов счета, переводя преобразователь в режим начальной отработки, В этом режи-ме по методу поразрядного кодирования осуше. ствляется уравновешпванне напряжения х(т)Ь верхним и напряжения х(т) - Ь нижним каналом преобразователя. Тактовые импульсы; необходимые для работы преобразователя в этом режиме поступают в логические блоки 4 и 5 но винам 23 и 26 соответственно. Напряжение на выходах блоков вычитания 10 и 11 описываются соотношениями х 1 о=хе - х(1) и х 11 Ьк(т) - х, где хв и х 9 - выходные напряжения преобразователей 8, 9 кода в напряжение соответственно, Органы сравнения 12 и 13 вырабатывают сигналы, соот. ветствующие логической единице при х,оИ,хЬ и сигналы, соответствующие логическомунулю при х,о(Ь и х(Ь соответственно, Рс.жим начальной отработки заканчивается послеокончания процесса уравновешивания всеми разрядами преобразователя. Далее преобразовательпереводится в следящий режим. В этом режимеосуществляется поиск иформирование цифровыхзначений параметров аппроксимирующего много..члена, близкого к многочлену наилучшего приближения. Напряжения, сформулированные на вы.ходах преобразователей 8, 9 кода в напряженияк моменту скончания режима начальной отработ.ки (момент времени т), являются начальнымнзначениями границ коридора допустимых орди.нат на интервале аппроксимации. Сигналом, по.ступающим по шине 20 на входы коммутатороврежимов счета в момент времени т 2, логическиеблоки 4 и 5 переключаются в состояния,"обеспечивающие подключение цпгны 23 к вычитаюшему входу реверсивного счетчика 6 и 1 пины 26к суммирующему входу счегдиа 7, Одновремен.но импульсом, поступающим по шине 21, запускается счетчик временных интервалов 16. Про.цедура сокращения коридора допустимых орди.кат реализуется следующим образом, В моментвыхода нижней границы хн(т) за пределы коридора ошибок орган сравнения 13 переходит вединичное состояние, При этом блок управлениявырабатывает импульс, поступающий но цпще26 на суммирующий вход реверсивного счетчика7. Аналогично при выходе верхней границыхв(т) за пределы коридора ошибок блок управ.пения вырабатывает импульс, поступающий поцщне 23 на вычитаюший вход реверсивногосчетчика 6, Процесс продолжается до наступле.пия равенства кодов, записанных в реверсивныхсчетчиках 6 и 7. При этом блок сравнения кодоввырабатывает снпил, поступающий в блок управления, Следующее срабатывание одного из .органов сравнения вызывает появление на цпше22 блока управления сигнала, которым осуществляется считывание информации с блока 14 фор.мирования выходных данных н обнуление счетчика 16 временных интервалов 16. Каждый от.счет вьгходного кода содержит код длительности интервала аппроксимашш и код ординаты аппроксимируюшего отрезка. Одновременно осуществляется установка новых начальных границ ко. ридора допустимых ординат на интервале тз, т, С этой целью блок управления формирует импульс, поступающий либо по шине 25 через логический блок 5 на вычитающий вход ревер. сивного счетчика 7 (если в момент времени тз произошло срабатывание органа сравнения 2), или по шине 24 через блок 4 на суммирующий вход реверсивного счетчика 6 (если сработал ор. гаи сравнения 13), Изменение кодов в реверсив. ных счетчиках вызывает соответствующее изме.684737 ираж 06 длисн иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная/ некие напряжений на выходах преобразователей8, 9 кода в напряжение. Это изменение равнопо величине удвоенной допустимой ошибке ап.проксимации 2 л. В результате на выходах преобразователей кода в напряжение формируют.ся новые начальные значения границ коридорадопустимых ординат на интервале тт 4, Затемблок управления вьрабатывает импульс, которьгйпоступает по шине 21 на запуск счетчика 16 вре.менных интервалов и процесс преобразовпгня 10,повторяется,Фар мул а и зобре те пня Аналого-цифровой преобразователь, содержа-5 ьций блок управления, выход которого подклю чен к входу блока формировангя выходных данных, и два идентичных канала, включающих последовательно соединенные логический блок, реверсивный счетчик, преобразователь код-на о пряжение, блок вычитания и орган сравнения, причем, входы формирователя выходных дан.ных подключены к выходам реверсивного счетчика одного нз каналов, вторые входы блоков вычитания подключены к входной шине устрой ства, а вторые входы органов сравнения - к ипше порогового сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введеныблок сравнения кодов, счетчик времешгых интервалов и два коммутатора, по одному на канал,выходы каждого из которых соединены с вхоцамл логического блока, а входы - с первым нвторым выходами блока управления, выходысчетчика временных интервалов подключены квходам блока формирователя выходных данных,первый вход - к выходу блока формирован;явыходных данных и третьему выходу блока уп.равления, второй вход - к четвертому выходублока управления, входы логических блоковпервого и второго каналов соответственно подключены к пятому, шестому, седьмому н восьмому выходам блока управления, выходы орга.нов сравнения соединены с входами блока улравле 1 пи, третий вход которого подключен к выходу блока сравнения кодов, а выходы реверсив.ных счеттпгков соединены с входами блока сравнения кодов. Исто пппси информщи, принятые во внима.ние лри экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 285381,кл. 6 06,3 300, 1977,2. 1 ЬнЬповые злектроизмернтельные приборы,под ред. В, М. Шлжщина, М., "Знергрч", 1972,с. 336 прототип).