Устройство стабилизации аналого-цифрового преобразователя

О П И С А Н И Е и)894855ИЗОБРЕТЕН ИЯк двтовскомю саидитвльстаь Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик(51)М. Кл. Н 03 К 13/02 Ьеудерстеенный комитет СССР ае делам изобретений в открытий(54) уСТРОйСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ АНАЛОГОЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ3Изобретение относится к областиядерной электроники и используетсяв спектрометрии ядерных излучений.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник опорных сигналов, детектор, усилитель,АЦП, измерительное устройство (включающее в себя цифровой блок сравнения и регистр эталонного кода) ирегулятор. В этом устройстве реперные сигналы преобразуются в АЦП вцифровой код, который затем сравнивается в цифровом блоке сравнения сэталонным кодом. Сигнал ошибки, полученный в результате сравнения, поступает на регулятор, который корректирует коэффициент преобразованияАЦП 111.Недостаток данного устройстванизкое качество стабилизации в результате искажения реперных сигналовза счет шумов и наложений сигналов навходе аналого-цифрового преобразователя,2Цель изобретения - улучшение качества стабилизации.Поставленная цель достигается тем,что в устройство стабилизации аналого-цифрового преобразователя, содержащего аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом регулятора коэффициента преобразования, первый выход - с первым 1 О входом цифрового блока сравнения,второй вход которого соединен с выходом регистра эталонного кода, дополнительно введены источник эталонного напряжения, два элемента И, два инвентора, ключ, запоминающий триггер, аналоговый блок сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом источника эталонного напряжения, а выходс первым входом ключа, второй вход которого соединен со вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с первым входом запоминаю8948 щего триггера, второй вход - с третьии выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с первым входом первого элемента И и через первый инвертор с первым входом второго элемента И, второй вход которогосоединен с выходом цифрового блокасравнения и через. второй инвертор совторым входом первого элемента И,третьи выходы элементов И соединены 1 ос четвертым выходом аналого-цифрового преобразователя, а выходы - с входами регулятора коэффициента преобразования, соединен со вторым входомвторого элемента И. 15На чертеже представпена блоксхема устройства.Схема содержит АЦП 1, аналоговыйблок 2 сравнения, запоминающий триггер 3, регулятор 4, цифровой блок 5 20сравнения, источник 6 эталонного напряжения, ключ 7, элементы И 8 и 9регистр 10 эталонного кода, инверторы 11 и 12,Устройство работает следующим образом,Исследуемый сигнал поступает навход АЦП и на аналоговый блок 2 сравнения, в котором он сравнивается спостоянным эталонным напряжением отисточника 6. Цифровой код, соответствующий этому сигналу, поступает спервого выхода АЦП на цифровой блок5 сравнения, в котором он сравнивается с эталонным кодом от регистра 10.На выходе аналогового блока 2 сравнения сигнал появляется только вслучае превышения исследуемым сигналои постоянного эталонного напряжения, а на выходе цифрового блока 5сравнения сигнал появляется лишь вслучае превышения соответствующимцифровым кодом эталонного кода,выхода аналогового блока 2 сравнениясигнал подается через нормально от 45крытый ключ 7 на вход установки в состояние "1" запоминающего триггера 3,который предварительно устанавливается в состояние "0" логическим сигналом, соответствующим началу исследуеиого сигнала с третьего выхода АЦПСигнал с выхода запоминающего триггера 3 поступает на первый вход элемента И 9 и через инвертор 11 на первый вход элемента И 8. С выхода цифрового блока 5 сравнения сигнал подается на второй вход элемента И 8 ичерез инвертор 12 на второй вход элемента И 9, На третьи входы элементов 55 4И 8 и 9 подается логический сигнал счетвертого выхода, конец АЦП. Выходные сигналы элементов И 8 и 9 поступают на входы регулятора 4, коэффициента преобразования, выходной сигналкоторого подается на второй вход АЦП.Если исследуемый сигнал на входе АЦПпревышает эталонное напряжение от источника 6 и появляется сигнал на выходе аналогового блока 2 сравнения,который устанавливает запоминающийтриггер 3 в состояние "1", а цифровой код этого сигнала на первом выходе АЦП оказывается меньше эталонного кода регистра 10, сигнала на выходе цифрового блока 5 сравнения нет,то появляется сигнал на выходе элемента И 9, и регулятор 4 коэффициентапреобразования изменяет коэффициентыпреобразования (или порог) АЦП всторону. увеличения. Если сигнал навходе АЦП 1 меньше эталонного напряжения, а цифровой код этого сигналана первом выходе АЦП превышает эталонный код, то, появляется сигнална выходе цифрового блока сравнения,и возникает сигнал на выходе элемента И 8, и регулятор 4 коэффициентапреобразования изменяет коэффициентыпреобразования (или порог) АЦП всторону уменьшения. Если для одногои того же сигнала на входе АЦП 1 появляются сигналы на выходах обоихблоков 2 и 5 сравнения или же на выходах обоих блоков 2 сравнения и 5сигналы не возникают, коррекция непроисходит. Коррекции не происходиттакже и при отсутствии сигнала с четвертого выхода АЦП, благодаря чемуисключаются ложные сигналы коррекциипри отсутствии преобразования поусловиям отбора сигналов дискриминаторами нижнего и верхнего уровнейАЦП, Качество стабилизации определяется стабильностью источника 6 эталонного напряжения и порога аналогового блока 2 сравнения и не зависитот искажения исследуемых сигналов навходе АЦП. Коэффициенты преобразования (или порог) АЦП 1 определяетсявеличинами эталонного напряжения и эталонного кода и может регулироваться изменением одной или обеих этихвеличин,Условиями, необходимыми для работы устройства стабилизации, являются наличие непрерывного распределения исследуемых сигналов в области эта894855 Ьдйнен с входной шиной, второй входс выходом источника эталонного напряжения, а выход - с первым входомключа, второй вход которого соединен .со вторым выходом аналого-цифровогопреобразователя, а выход " с первымвходом запоминающего триггера, второйвход - с третьим выходом аналого-циф"рового преобразователя, а выход - спервым входом первого элемента И ичерез первый инвертор с первым входом второго элемента И, второй входкоторого соединен с выходом цифрово"го блока сравнения и через второй инвертор со вторым входом первого эле"мента И, третьи выходы элементов Исоединены с четвертым выходом анало-.го-цифрового преобразователя, а выходы " с входами регулятора коэффициМ ента преобразования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеКрашенинников И,С, и др. Совре.менная ядерная электроника. М., Атомф издат, 1974, т, 1, с.269-276 (прототип),лонного напряжения и их достаточновысокая частота с учетом максимальновозможной скорости дрейфа коэффициента преобразования (или порога) АЦП 1последнее условие лучше выполняется 5при увеличении входной загрузки АЦП). Формула изобретения Устройство стабилизации аналогоцифрового преобразователя, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом регулятора коэффициента преобразования, выход - с первым входом цифрового блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом регистра эталонного хода, о т л и ч а ю щ е е .- с я тем, что, с целью улучшения ка" чества стабилизации, в него введены йсточник эталонного напряжения, два элемента И, два инвертора, ключ, запоминающий триггер, аналоговый блок сравнения, первый вход которого соеЗаказ 11507/86 Тираж 991 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5