Аналого-цифровой преобразователь

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 750727 Жъ(22) Заявлено 040478 (21) 2601339/18-21с присоединением заявки Мо(51)М. Клз Н 03 К 13/17 Государственный комитет СССР о дедам изобретений и открытийДата опубликованию описания 230780(72) Авторы изобретения П. С, Клочан и В. Н. Лаврентьев Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к вычислительной технике.Известен аналого-цифроной преобразователь, содержащий компаратор, 5 цифроаналоговый преобразователь и цифровые блоки для упранления про-цессом аналого-цифрового преобразования Ц .Однако устройство имеет недостаточО ную точность.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управления, выход которого соединен с входом регистра чисел, выходы которого поразрядно соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, а выход компаратора соединен с входом блока управления (2.Однако устройство имеет невысокую точность преобразованияЦель изобретения - повышение точности преобразования. 25Это достигается тем, что в аналогоцифровой преобразователь, содержащий блок управления, регистр чисел, цифроаналоговый преобразователь и ком- / паратор, введены дополнительный 39 компаратор, устройство вычитания, источник эталонного напряжения и логический блок, причем второй выходцифроаналогового преобразователя соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с выходом, устройствавычитания, первый вход устройства вычитания соединен со вторым входом компаратора, второй вход устройстна вычитания соединен с выходом источника эталонного напряжения, выход компаратора соединен с первым входом логического блока, выход дополнительного компаратора соединен с нторым входом логического блока, третий входкоторого соединен с управляющимвыходом блока управления, и выход логического блока соединен с нходомблока управления, а цифроаналоговыйпреобразователь выполнен двуматричным. Структурная электрическая схема устройства изображена на чертеже,Аналого-цифровой преобраэонатель содержит блок 1 управления, регистр 2 чисел, цифроаналоговый преобразователь 3, компаратор 4, компаратор 5, устройство 6 вычитания, источник55 7 эталонного напряжения 7 и логичес-кий блок 8.В исходном состоянии на выходахрегистра 2 установлены сигналы, соответствующие цифровому коду 000,на первом выходе цифроаналоговогопреобразователя 3 установлено напряжение О равное нулю, на второмвыходе цифроаналогового преобразо.вателя установлено напряжение Озм,равное максимальному напряжениюдиапазона преобразований Оэмчосс ф натретьем выходе блока 1 установленсигнал, которым заблокирован выходкомпаратора 5, второй выход блока 1также заблокирован,цикл порязрядного кодирования начинается с включения старшего разрядарегистра 2, сигналом на первом выхоце блока 1. В первом такте в старший по номеру и-й разряд регистра 2записывается "1". Под воздействием сиг нала на выходе старшего и-го разрядарегистра 2 на первом выходе цифроаналогового преобразователя 3 формируется эталонное напряжение Оэм25эм 2 и ь,где дп - двоичная цифра,ьО -эталонноенапряжение.Эталонное напРЯжение Озм 2 с пеРвого выхода цифроаналогового преобра Озователя 3 поступает на первый входкомпаратора 4, на второй вход которого поступает напряжение Ох источника кодируемого сигнала, Компаратор 4 сравнивает напряжение О иОэ, и, в зависимости от результата сравнения, выдает соответствующий управляющий сигнал в блок управления 1 через логический блок 8. ЕслиОО , то сигналом с первого выходаблока управления 1 стирается "1" в 40и-ом разряде регистра 2 вместо неев и-ый разряд регистра 2 записывается "0", т. е. а -О. Так как О.,=Оаммдсс,то Ох ХОзммаксппоэтомУ фоРмирование последующихаэталонных напряжений на первом выходе цифроаналогового преобразователя 3 осуществляется при его отключенном старшеми-ом разряде. 50Во втором такте "1" записываетсяв оледующий (и)-й разряд регистра 2. На первом выходе цифроаналового преобразователя 3 формируетсяэталонное напряжениеи Оэм йдпм 2Если О Оэ то, ап 2 -1, если ООзто а 0 и т. д. Число тактов одного ципкла преобразования равно числуразрядов выходного цифрового кода. В 60последнем и-ом такте напряжение Оссравнивается с эталонным напряжением.0 ц 2(а 2" +а.2 :а 2)ьц и вырабатывается окончательное значение кодаИ=а 2 с ,)иоп и- ++ С 1,2После окончания цикла преобразования аналого-цифровой преобразователь устанавливается в исходноесостояние,Так как формирование эталонныхнапряжений начиная с 2-го и по и-ыйтакт работы аналого-цифрового преобразователя осуществляется при отключенном старшем п-ном разряде цифроаналогового преобразователя, топогрешность преобразования находится в интервале:.Х0(у с - ио дцп 2 О массЕсли Ох) -Оэм, то кодируемоенапряжение О сравнивается с помощью дополнительного компаратора 5с эталонными напряжениями 0 эм навтором выходе цифроаналогового преобразователя 3, которые формируются,начинаясо второго такта преобразования его младшими (с (п в1)-го)по 1-й) разрядами и по своему значению не превышают - Оэмак так какв этом случае на второйвход компаратора 5 поступает напряжение О(к с выхода устройства )Погрешность аналого-цифрового преобразователя в этом случае находитсятакже в интервалес -Ацп ) о массФормула изобретенияАналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управления, выходы которого соединены с входами регистра чисел, выходы которого поразрядно соединены с входами цифроаналогового преобразователя, первый выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, введены дополнительный компаратор, устройство вычитания, источник, эталонного напряжения и логический блок, причем второй выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с выходом устройства вычитания, первый вход устройства вычитания соединен со вторым входом компаратора, второй вход устройства вычитания соединен с выходом источника эталонного напряжения, выход компаратора соединен с первым входом логического блока, выход дополнительного компаратора соединен с вторым входом логического. блока, третий вход которого соединен с управляющим выходом блока управления, выход .логического блока соединен с входом блока управления, а цифроаналоговый5 750727 преобразователь выполнен двуматричным. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Лосев А. П. и др. Преобразование информации в аналого-цифровых Составитель А. Титашкова Техред М,Петко И. Макарен орре едактор Л 995нного комитета СССений и открытийаушская наб., д. 4 писн илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 4670/45 ЦНИИПИ по д 113035, МосТира осударств ам изобре а, Ж,преобразователях вычислительных устройствах и системах.М:"Машиностроение, 1973, с. 208-232.2. Энциклопедия кибернетикиГлавная редакция Украинской Советской энциклопедии", -К., 1974, т. 2, с. 204 (прототип).