Аналого-цифровое устройство

,Ф Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ) .Ч. Кл.- Н 03 К 0 присоединением заявкиГосударственный кама СССР по делам нзобретеин н открытий(23) Приори 53) УДК 681.325 (088. 8) публикова ата опубл о 30.12.79. Бюллетень48копания описания 31.12.79(72) Авторы изобретения А, Южако Н. Н. Матуп 1 к С. Волковой, Е. ая вите Пермск нтех,1 ческий инст) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ УСТРОЛСТ Изобретение относится к области вычислительной и измерительной техники.Известно аналого-,цифровое устройство,содержащее аналого-цифровой преобразователь считывания, счетчик-регистр, дифференциальный усилитель, компаратор коррекции,преобразователь кода в напряжение, генератор тактовых импульсов и блок изменения,динамического диапазона точного отсчета 11. Однако это устройство имеет сложную структуру и низкую надежность,Известен цифровой вольтметр с комбинированным поразрядным и следящим преобразованием, содержащий блок сравнения,источник опорного напряжения, реверсивный счетчик, блок управления и генераторимпульсов 2. Этот преобразователь не обладает требуемой точностью преобразования, так как на точность преобразованиясущественно влияетнестабильность источника эталонного напряжения.Цель изобретения - повышение точнос 20ти и надежности преобразования,Поставленная цель достигается тем, чтоаналого-цифровое устройство, содержащееблок управления, цифровой блок сравнения генератор тактовых импульсов, выход которого через ключ подключен к счетчику, введены цифровой управляемый делитель, аналого-цифровой преобразователь, блок ключей и множительный блок, причем входная шина устройства соединена с первым входом цифрового управляемого делителя, вторые входы которого соединены с выходами счетчика, и первыми входами блока ключей, а выход подключен к аналого-цифровому преобразователю, (1 - гп) -выходы которого соединены соответственно с входами множительного блока, а гп-й выход подключен к первому входу цифрового блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом ключа, его второй вход соединен с первым входом блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом блока ключей, выходы которого соединены с вторыми входами множительного блока.На чертеже представлена структурная схема аналого-цифрового устройства. Устройство содержит цифровой управляемый делитель 1, счетчик 2, ключ 3, генератор 4 тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, множительный блок706925 Формула изобретения зб, блок ключей 7, цифровой блок 8 сравнения и блок 8 управления.Устройство работает следующим образом.Преобразование аналоговой величиныв цифровой эквивалент осуществляется последующей формулеХ = игр + Хточ,причем д у цатак/кафф111 точ=8 Ър Хгде 11 - код преобразованного значениявходного аналогового сигнала;11 гр - код грубого отсчета аналоговойвеличинй11 код точного отсчета аналоговойвеличины;от, - входное преобразуемое напряжение;1.1 х, - максимальное значение входного преобразуемого напряжения;гп - разрядность аналого-цифровогопреобразователя считывания;Ь -величина шага дискретизации изменяющегося коэффициента деления,причем 6 = 1/2, где и - число разрядовсчетчика.-Хщ - текущее значение кода в счетчике.Формирование кода в соответствии с формулой 11 осуществляется в два такта. Напервом такте определяется Хр с помощьюаналого-цнфрового преобразователя считывания (параллельное преобразование), Напряжение 13 поступает на вход цифровогоуправляемого делителя, который в данномтакте делит входной аналоговый сигнал Ц,в отношении 1:1, затем Бх проходит наАЦП считывания, где и преобразуется вкод 1 Я, .С выхода АЦП считывания код Х заносится в множительный блок в качестве первого сомножителя. На этом первый такт преобразовайия заканчивается.На втором такте определяется код Хт,ч(последовательное преобразование). Формирование кода Мчи осуществляется изменением состояния счетчика, Открывается ключ3, и импульсы с генератора поступают насчетчик. Считчик управляет цифровым делителем, коэффициент деления которого определяется по формулеЛК= 1+КЬ,где 3 = 1/2" - величина шага дискретизацииК - 0,1,2,3;п - разрядность счетчика;Л К - коэффициент деления цифровогоделителя на К-том шаге.8 - величина шага дискретизации; 13- 1 хакНапряжение на выходе цифрового управляемого делителя где 13 х - входной аналоговыйсигнал. Изменение состояния счетчика будет продолжаться до тех пор, пока не произойдет изменение в младшем разряде АЦП считывания. Это изменение улавливается (фиксируется) цифровым блоком сравнения как 3 изменение состояния младшего разряда аналого-цифрового преобразователя считывания. Цифровой блок сравнения посылает при этом сигнал на прекращение счета в счетчике.1 ЕВ итоге в счетчике сформировался кодЫ. Подсчет величины от по формуле (й) . осуществляется множительным блоком, открывается блок ключей 7, и содержимое счетчика заносится в множительный блок в качестве второго сомножителя. По окон- О чании умножения на выходе множительного блока оказывается код точного отсчета преобразуемой аналоговой величины,Таким образом, в результате преобразования на выходе АЦП считывания будет код целой части преобразуемой аналоговой величины, а на выходе множительного блока - код дробной части аналоговой величины. По окончании обработки выходного кода преобразуемой величины АЦП возвращается в исходное состояние, и процесс преобразования повторяется. Предлагаемое аналого-цифровое устройство по сравнению с известными имеет более простую структуру, а значит обладает большей надежностью, меньшими аппаратурными затратами. Кроме того, отсутствие источника эталонного напряжения исключа ет один из основных возмущающих факторов, влияющих на точность, т. е. наряду с упрощением структуры, имеет место увеличение точности преобразования. Аналого-цифровое устройство, содержащее блок управления, цифровой блок сравнения, генератор тактовых импульсов, выход которого через ключ подключен к счетчику,отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности преобразования, введены цифровой управляемый делитель, аналого-цифровой преобразователь, блок ключей и множительный блок, причем входная шина устройства соединена с первым входом цифрового управляемого делителя, вторые входы которого соединены с выходами счетчика, и первыми входами блока ключей, а выход подключен к аналого-цифровому преобразователю, (1 - т) -выходы которого соответственно соединены с входами множительного блока, а гп-й выход подключен к первому входу цифрового блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом ключа, его второй вход соединен с первым выходом блока управления, второй выход706925 которого соедмиен с вторым входом блока ключей, выходы которого соединены с вторыми входами множительного блока.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 61. Авторское свидетельство СССР493013, кл. Н ОЗ К 13/02, 22.05.72.2. Авторское свидетельство СССР225314, кл. Н ОЗ К 13/02, 07,01,69 (прототип).. Бел о ком й и о аушска город,Сос Техре Тира И Госуда делам из осква,к Патент