Следящий аналого-цифровой преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз СфветскикСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 22,1080 (21) 29 85 713/18-21с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 230183, Бюллетень Ио 3 1)М Кд э Н 03 К 13/17 Государственный комнтет СССР но дедам нзобретеннй н открытийДата опубликования описания 230133 ФА.П, Болтков, С.Н. Хлевной и В.И, Шмардинов(54 ) СЛЕДЯЩИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 2 Изобретение относится к устройствам преобразования аналоговых величин в цифровые и может быть использовано в области связи, вычислительной и измерительной технике,Известны следующие аналого-цифровые преобразователи, содержащие генератор тактовых импульсов, в реверсивных счетчиков общей разрядностью и, подключенных ко входу цифра-аналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу вычитаю- щего устройства, на второй вход которого подается напряжение преобразуемой величины, выход разностного усилителя подключен к первым входам 2 о+1 компараторов, на вторые входы которых подаются соответствующие эталонные напряжения, а выходы компа" раторов управляют работой реверсивных счетчиков ( 11.Недостатком данных устройств явля ется то,что при увеличении числа ступеней значительно увеличивается аналоговая часть устройства, что снижает25 надежность и точность:преобразования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее устройство сравнения, выход которого подключен ЗО к первому входу блока управления, первый выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика,и разрядов которого снабжены автономными счетными входами, которые соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, а выход реверсивного счетчика подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя, а также генератор тактовых импульсов 2)Однако известное устройство обладает большими динамическими погрешностями, так как в процессе преобразования невозможно осуществлять коррекцию результата преобразования, воли преобразуемая величина изменяется в процессе преобразования.Целью изобретения является уменьшение динамических погрешностей,Для достижения поставленной цели следящий аналого-цифровой преобразо- вателЬ, содержащий устройство сравне" ния, выход которого подключен к первому входу блока управления, первЫй выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика, о разрядов которого снабжены автономными счетными входами, которые,:соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, а выход реверсивно 991602го счетчика подключен ко входу циф. Ро-аналогового преобразователя, атакже генератор тактовых импульсов,введены дополнительный цифра-аналоговый преобразователь, дополнительныйреверсивный счетчик, вычитающее устройство, причем генератор тактовыхимпульсов подключен ко второму входублока управления, второй выход которого подключен ко входу дополнительного реверсивного счетчика, разрядностью и)7/ 109 и, ВыхОД кОтОрого ПОДключен ко входу распределителя импульсов, выходы которого соединенысо входами дополнительного цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу вычитающегоустройства, первый вход которого соединен с выходом цифро-аналоговогопреобразователя, второй вход с шинойнапряжения преобразуемой величины,На чертеже представлена блок-схе.ма предлагаемого устройства,Следяший аналого-цифровой преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 управления,.Реверсивный счетчики 3 и 4, цифроаналоговые преобразователи 5 и б,распределитель импульсов 7, вычитаю-,щее устройство 8, устройство 9 сравнения.Устройство работает следующимобразом.Напряжение О у,преобразуемой величины подается на один из входов вычи-З 5тающего устроства 8 на второй входкоторого подается напряжение Ц, свыхода цифро-аналогового преобразователя 5, которое пропорционально содержимому реверсивного счетчика 3,на выходе вычитающего устройства 8образуется напряжение Ь Оу =ОХ - Ч,;которое подается на один из входовустройства 9 сравнения, .на второйвход которого подается напряжение О.с выхода цифро-аналогового преобразователя б, которое может приниматьзначение равное 2 ДО, 2 ЬО, ЬО2 И/, гдеЬО - величина шага квантования, т.е. напряжение О. равновесу того разряда реверсивного счет- Ючика 3, на входе которого в данныймомент находится управляющий импульсс распределителя 7 импульсов.В зависимости от состояния устройства 9 сравнения, блок 2 управления может увеличить или уменьшитьсодержимое реверсивного счетчика 3на,вес, на вход которого в данныймомент времени подается импульс сраспределителя импульсов 7 или оставить без изменения, а также увели-,чить или уменьипть содержимое ревер,сивного счетчика 4 на единицу.Процесс слежения осуществляетсяв два этапа. 65 На первом этапе определяется самыйстарший разряд реверсивного счетчика 3, который необходимо корректировать, при этом сравнивается О с модулем АОХ, если /ЬО / 7 О, то блок 2 управления запрещает изменение содержимого реверсивного счетчика 3 и увеличивает содержимое реверсивного счетчика 4 с каждым тактом на единицу, до тех пор пока /ЬО/ не станет меньше О на этом первый этап приближения заканчивается,На втором этапе слежения осуществляется процесс уравновешивания аналого-цифрового преобразователя, при этом, в каждом такте блок 2 управления уменьшает содержимое реверсивного счетчика 4 на единицу, и в каждомтакте происходит поразрядное уравновешивзнне реверсивного счетчика 3, если ЬО 0, то содержимое реверсивного счетчика 3 уменьшаетс на величину веса разряда, если ЬО)0 то содержимое реверсивного счетчика 3 увеличивается на величину веса разряда.В последнем такте кода содержимое реверсивного счетчика 4 становитсяравным минимальному значению, происходит коррекция младшего разряда реверсивного счетчика 3,. и на этом процесс приближения заканчивается,и блок 2 управления дальнейшее уменьшение содержимого реверсивного счетчика 4 запоещает.Далее цикл преобразования повторяется по вышеописанному алгоритму. Формула изобретенияСледящий аналого-цифровой преобразователь, содержащий устроство сравнения, выход которого подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к входу реверсивного счетчика, и разрядов которого снабжены автономвыми счетными входами, которые соединеныс соответствующими. выходами распределителя импульсов, а выход реверсивного счетчика подключен к входу цифро-аналогового преобразователя, а также генератор тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения динамических погрешностей, введены дополнительныйцифро-аналоговый преобразователь, дополнительный реверсивный счетчик, вычитающее устройство, причем генератор тактовых импульсов подключен ко второму входу блока управления, второй выход которого подключен к входу дополнительного реверсивного счетчика, разрядностью еЪ 1 оцп, выход которого подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с входами дополнитель" ного цифро-аналогового преобразова991602 Составитель В. Иахнановактор Н, Пушненкова Техред А.Ач Корректорй. Шул аказ 163/76 Тираж 934ВНИИПИ Государс нного комитета. СССРпо делам иэоб еннй и открытий113035, Москва, Ж , Раушская наб., д. 4/ исно тве рет -35 ППП "Патент", Г, Ужгород, ул. Проектная, 4 теля, выход которого подключен кпервому входу устройства сравнения,второй вход которого подключен квыходу вычитающего устройства, первый вход которого соединен с выходомцифро"аналогового преобразователя,второй вход с шиной напряжения преобразуемой величины. Источники информации,приня ые во внимание при экспертизе1. Балакай В.Г. и др. Интегральныесхемы АЦП н ЦАП.-фЭнергиян, 1978,с. 502, Авторское свидетельство СССР9 324639, кл. Н 03 К 13/17, 1972