Устройство аналого-цифрового преобразования

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 26.11.79 (21) 2844938/18-21с присоединением заявки Нов(51)м. Нл 3 Н 03 К 13/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150981(72) Авторы изобретен В.В.Остр В.В.Павлов и А. х Заявитель 54) у ТВО АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЭОВАНИЯ я к цифровой хнике и предвания широко- сигналов в 0 5 а аналого-цифс автоматичесческой погрешустройст разовани вести о пре ро н коррекциети 11. 30 о Изобретение относитсэлектроизмерительной теназначено для преобразеполосных электрическихцифровой код.В общем случае процесс аналогоцифрового преобразования изменяющихся во времени сигналов приводит к тому, что результаты преобразования сдвинуты во времени относительно кодируемого сигнала на величину фазового сдвига. При этом значение динамической погрешности аналого-цифрового преобразования при заданном частотном спектре кодируемого сигнала зависит от величины задержки отсчета, достигает минимальной величины при задержке отсчета равной. Фаэовому сдвигу. Так как процесс аналогоцифрового преобразования носит нелинейный характер, а величина фазового сдвига зависит от частотного спектра кодируемого сигнала, то величина задержки отсчета не может быть задана заранее. Однако введение дополнительныхтактов коррекции увеличивает . времяпреобразования. Кроме того, указанные устройства не позволяют определить Фазовый сдвиг для получения минимального значения динамической погрешности при кодировании широкополосных сигналовИзвестно устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее сравнивающее устройство, первый вход которого соединен со входной шиной, второй вход - с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход - со входом устройства управления (2.Недостатком устройства является большая динамическая погрешность аналого-цифрового преобразования, возникающая при кодировании широкополосных сигналов.Цель, изобретения - получение минимального значения динамической погрешности.Цель достигается тем, что в устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее сравнивающее устройство, первый вход которого соединен со входной шиной, второй входс выходом цифроаналогового преобраэо". вателя, а выход - со входом устрой864547 О о 25 30 40 Формула изобретения 55 ЬО ства управления, введены устройствозадержки с блоком управления, дополнительное сравнивающее устройство,реверсивный счетчик и логический блок,первый вход которого соединен с выходом устройства управления, второй итретий входы - соответственно с выходом основного и дополнительного сравнивающих устройств, выход через реверсивный счетчик - со входом блокауправления устройства задержки, входпоследнего соединен со входной шинойа выход - с первым входом дополнительного сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя.На чертеже изображена блок-схемаустройства.Устройство содержит сравнивающееустройство 1, первый вход которогосоединен с входной шиной, устройство задержки 2, дополнительное сравнивающее устройство 3, вторые входы сравнивающих устройств 1 и 3 соединеныс выходом цифроаналогового преобраэователя 4, вход которого соединен свыходом устройства управления 5. Выход сравнивающего устройства 1 подключен к входу устройства управления 5 и к одному из входов логического.флока б, второй вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства 3, третий вход его соединен с выходом устройства управления 5 "Ко- нец преобразования". Выход логическо. го блока б подключен к входу реверсивного счетчика 7, выход которого соединен с входом блока управления 8, устройства задержки 2.Устройство аналого-цифрового преобразования работает следующим образом,Сигналом "Пуск" включается устройство управления 5. С помощью сравнивающего устройства 1 и цифроаналогового преобразователя 4 происходитпроцесс аналого-цифрового преобразования входного сигнала, при окончании которого сравнивающие устройства 1 и 3 одновременно производят сравне" ние текущего О х(с) и задержанногоО (с-сЧ) сигналов с выходным напряХжением О,цифроаналогового преобразователя 4. По команде от устройства управления 5 "Конец преобразования" логический блок б оценивает состояние сравнивающих устройств 1 и 3 и производит в реверсивном счетчике 7 следующие операции.При выполнении условий для сравнивающих устройств 1 и 3 соответственно.ОХ(С) ) О т.е. х = 1.Ох(с-сЧ)О т.е. х= 1где ОХ(с) - текущее значение кодируемого сигнала;О (с-Я)- задержанное значениеХпреобразуемого сигнала на величину эадержки 1 У; выходное значение напряжения цифроаналого-вого преобразователя 4в момент окончания аналого-цифрового преобразования;х - выходной сигнал сравнивающего устройства 1/х - выходной сигнал срав 2нивающего устройства 3,Или при выполнении условий:ОХ(с) с Оо, т.е. х = ООХ(С-СЧ) ( О, т.е. х = О в реверсивный счетчик 7 сигналом от логического блока б добавляется еди" ница, и блок управления 8 устройством задержки 2 увеличивает сдвиг в устройстве задержки 2 на величину ьс У.При выполнении условий для сравнивающих устройств 1 и 3 соответствен" но:О (с)Оо, т,е. х= 1;ОХ(С-СЧ) (От.е. х= О или при выполнении условийОХ(С)О , т.е. х = ООХ(С-Ср) Ъ О, т.е. х= 1(в реверсивном счетчике 7 сигналом из логического блока б вычитается единица, и временной сдвиг уменьшается на величину ь с 9.В процессе многократных циклово преобразования в реверсивном счетчике 7 независимо от первоначального .состояния установится код, который " в среднестатистическом соответствует задержке отсчета, при которой значение динамической погрешности минимально для данного частотного спектра кодируемого сигнала. Это состояние соответствуе. равенству вероятностей:г(сдсЧ ) = Р(сч се), где су - текущее значение задержкиотсчета;сс - оптимальное значение задерожки отсчета, при которомдинамическая погрешностьимеет минимальное значениепри заданном частотномспектре сигнала. Устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее сравнивающее устройство, первый вход которого соединен со входной шиной, второй вход - с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход - со входом устройства управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью получения минимального значения динамической погрешности преобразования, в него введены устройство задержки с блоком управления, дополнительное сравнивающее устройство, реверсивный864547 Составитель В.Махнаноактор М.Недолуженко Техред З.фанта орректор Н.Швыд Подписн тираж 991 ственного бретенийи Ж, Рауш каз 7831/85 ВНИИП по 113035, Госуд лам и осква омитета СССР открытийкая наб., д.4/5 4 ПП Патент", г.ужгород, ул.Про фил счетчик и логический блок, первыйвход которого. соединен с выходом устройства управления, второй и третийвходы, соответственно, с выходом основного и дополнительного сравнивающих устройств, выход - через реверсивный счетчик - со входом блока управления устройства задержки, входпоследнего соединен со входной шиной,а выход - с первым входом дополнительного сравнивающего устройства,второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя. Источники информации,з,принятые во внимание при экспертизе1; Островерхов В.В. Динамическиепогрешности АЦП. 1975, с.51-90,2. Хлистунов В.Н. Основы цифровойизмерительной техники. 1966, с.179184 (прототип).