Аналого-цифровой преобразователь

(19) (11) 4 Н 03 М 1 38 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ В 33Ефи в АналогоМ.: Совети др,ватели,с, 28,ПолупровМир, 198 одниковая 2, с. 457 Аналого-цифровые Энергия, 1981, 57) Изобретевтоматики и е относится к области ычислительнои т устройствам ана ники,гочастност дискретноголяет повысит зоват СУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВТЕЛЬ еобразования, и позво помехоустойчивость пр Цель достигается тем,что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор тактовой частоты, последовательно соединенные счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, компаратор, введены запоминающий регистр, регистр сдвига с параллельным вводом, при этом его последовательный и параллельный входы с (К+1)-го по п-й соединены с шиной логической "1", а параллельные входы с первого по К-й соединены с выходом регистра сдвига и входом записи запогминающего регистра (КЗ -- +1 где.Т Т - период частоты генератора тактовой частоты; Т - максимальная дли- . тельность помехи), а также формирователь импульса обнуления регистра сдвига, блок формирования максимума и элемент ИЛИ, В данном преобразователе при наличии импульсных помех исключаются ложная фиксация кода счетчика и несоответствие выходного кода входному сигналу при превышении последним предела преобразования. 1 ил.25 30 35 40 45 50 55 1 133Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике, в частностик устройствам аналого-дискретногопреобразования,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости,На чертеже представлена структурная схема аналого-циФрового преобразователя.Устройство содержит генератор 1тактовой частоты, счетчик 2 импульсов,запоминающий. регистр 3, формирователь4 импульсов обнуления, блок 5 формирования максимума, цифроаналоговыйпреобразователь 6, компаратор 7, логический элемент ИЛИ 8 и регистр 9сдвига,Генератор 1 тактовой частоты соединен с тактовым входом регистра 9сдвига и входом счетчика 2 импульсов,информационные выходы которого подключены к входам цифроаналоговогопреобразователя 6, формирователя 4импульса обнуления, блока 5 формирования максимума и информациоинымвходам запоминающего регистра 3. Выход цифроаналогового преобразователя6 соединен с первым входом компаратора 7, второй вход которого является входом 10 устройства, Выход компаратора 7 подключен к первому входулогического элемента ИЛИ 8, второйвход которого соединен с выходом блока 5 формирования максимума, а выход -с входом управления регистра 9 сдвига. Последовательный вход и параллельные входы с (К+1)-го по п-й разряд регистра 9 сдвига соединены сшиной потенциала логической "1",параллельные входы с первого по К-йразряд его подключены к выходу регистра 9 сдвига и входу записи запо -минающего регистра 3, выходы которого соединены с выходными шинами 11аналого-цифрового преобразователя,При этом вход обнуления регистра 9сдвига соединен с выходом формирователя 4 импульса обнуления.Число К для регистра 9 сдвига выбирается из следующего условия;лК 7) - -+1Тгде Т - период тактовои частоты генератора 1 тактовой частоты;- максимальная длительность помехи на входе 10 устройства.Информация из регистра 9 сдвига спараллельным вводом выдвигается слева направо первым разрядом вперед, а потенциал логической " 1" в устройстве может быть сформирован, например, с помощью реэистивного делителя из напряжения источника питания.Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.Импульсы от генератора 1 тактовой частоты, приложенные к счетчику 2 импупьсов, образуют на его выходе линейно нарастающий код, Этот код цифроаналоговым преобразователем 6 преобразуется в линейно нарастающее напряжение, поступающее на первый вход компаратора 7. На второй вход компаратора 7 подается входное напряжение с входа 1 О устройства. Срабатывание компаратора 7 происходит при равенстве входного напряжения и сигнала с цифроаналогового преобразователя 6,сДо срабатывания компаратора 7 состояние на его выходе, а следовательно, и на входе управления регистра 9 сдвига при условии отсутствия сигнала от блока 5 формирования максимума соответствует режимупараллельной записи информации в момент появления импульсов на его тактовом входе, Учитывая, что в этотпериод времени на первых К входахрегистра 9 сдвига имеется уровень логического "О" (так как в исходномсостоянии регистр 9 сдвига установлен в нулевое состояние), а на остальНых входах - уровень логической"1"в первых К разрядах регистра 9сдвига в это время будет записананулевая информация, а в остальныхразрядах - единичная информация,После срабатывания компаратора 7регистр 9 сдвигапереходит в режимпоследовательной выдачи записанногов него ранее параллельного кода поддействием импульсов генератора 1 тактовой частоты, При этом код, записанный в регистр 9 сдвига, сдвигаетсявправо к его последовательному выходу, Одновременно происходит заполнение разрядов регистра 9 сдвига слева направо единичной информацией,поступающей с его последовательноговхода,Таким образом, время появления единичного сигнала на последовательном выходе регистра 9 сдвига после срабатывания компаратора 7 определяется кодом на выходе регистра 9 сдвига и частотой импульсов генератора 1тактовой частоты, При появлении сигнала. логической "1" на выходе регистра 9 сдвига производится выдача цифрового кода из счетчика 2 импульсов,соответствующего аналоговому напряжению на входе 10 устройства, в запоминающий регистр 3 и далее на выходныешины 11 устройства, Если срабатывание компаратора 7 произошло от положительной помехи, то через время,равное длительности помехи 7, компаратор 7 снова перейдет в отключенноесостояние. Причем эа это время 7 первая логическая " 1" сдвигаемого по регистру 9 сдвига кода не успеет достигнуть его выхода, что определяетсясоответствующим выбором числа К, указывающего на первоначальное количество разрядов регистра 9 сдвига, в которых перед очередным режимом последовательного сдвига содержится нулевая информация. В этом случае по заднему фронту помехи компаратор 7 сбрасывается, что приведет к переводу регистра 9 сдвига из режима сдвига в,режим параллельной записи. Причем,учитывая, что в первом разряде регистра 9 сдвига находится еще нулеваяинформация (как указывалось, перваялогическая " 1" сдвигаемого кода врегистре 9 сдвига за время действияпомехи не может дойти до его выхода),в первых К разрядах регистра 9 сдвига будет вновь установлена нулеваяинформация, а в остальных разрядах -единичная, т,е, регистр 9 сдвига перейдет в исходное состояние, котороеон записал перед приходом импульсапомехи,В случае появления отрицательнойпомехи в тот период времени, когдауже произошло срабатывание компаратора 7 от полезного входного сигнала,происходит отпускание компаратора 7на время действия 7 помехи, Однако,несмотря на временное отключение ком;паратора 7, состояние всего регистра9 сдвига в течение действия помехии после нее останется неизменным,При этом во всех разрядах регистра 9сдвига, как и до появления импульсапомехи, будет находиться единичнаяинформация, Действительно, так какдо появления помехи на выходе регистра 9 сдвига присутствовал уровеньлогической "1", который поступал также и на входы первых К разрядов регистра 9, то в момент появления. помехи, когда при отпускании компаратора7 регистр 9 сдвига устанавливаетсяв режим параллельной записи, будет5повторяться по тактовым импульсам отгенератора 1 тактовой частоты записьединичной информации в регистр 9 повсем его параллельным входам.Для подготовки регистра 9 сдвига10 к следующему циклу измерения в составаналого-цифрового преобразователя введен формирователь 4 импульса обнуления, устанавливающий регистр 9 сдвигав нулевое состояние по некоторому ко 15 ду счетчика 2 импульсов в начале цикла измерения,При превышении аналоговым входнымнапряжением максимального значениявыходного напряжения цифроаналогового20 преобразователя 6 компаратор 7 не срабатывает, в запоминающий регистр 3не переписывается код счетчика 2 импульсов, измерения входного сигналане происходит и в запоминающем регист 25 ре 3 остается код предыдущего или, вобщем случае, последнего измерения,который может не соответствовать входному сигналу,Поэтому в состав устройства введен30 блок 5 формирования максимума, которыйв конце каждого цикла измерения формирует сигнал записи в запоминающийрегистр 3 кода максимума, если выходрегистра 9 сдвига находится в нулевомсостояниифСмещение кода, получаемое в результате задержки фронта сравнениявходного сигнала с напряжением цифроаналогового преобразователя 6 и фрон 40 та переписи кода в запоминающий регистр 3, постоянно, не зависит отвходного сигнала и может быть учтенов приемнике цифровой информации данного преобразователя либо скомпенси 45ровано в операционном усилителе цифроаналогового преобразователя 6 илина входе компаратора 7. Формула изобретения50Аналого-цифровой преобразователь,содержащий генератор тактовой частоты, счетчик импульсов, информационныевыходы которого соединены с входами 55цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу компаратора, причем второй входкомпаратора является входом устройства отличающийся тем,б 13362 что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены запоминающий регистр, регистр сдвига, формирователь импульса обнуления, блок формирования максимума и логический элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход - с выходом блока формирования максимума, а выход - с входом управления регист 10 ра сдвига, последовательный вход и параллельные входы с (К+1)-го по и-й разрядов которого (причем К- -+1Т15где Т - период тактовой частоты, аГ - максимальная длительность помеСоставитель Г, МилославскийТехред И.Попович ектор С, Ше Редактор А. Ворови ираж 90 Подписн арственного комитета ССС обретений и открытий Ж, Раушская наб д, Производственно-полиграфическ прияти акаэ 4055/56 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москва38бхи) соединены с шиной потенциала логической "1", а параллельные входы с первого по К-й разряд подключены к выходу регистра сдвига и входу записи запоминающего регистра, выход генератора тактовой частоты соединен с входом счетчика импульсов и с тактовым входом регистра сдвига, вход обнуления которого соединен с выходом формирователя импульса обнуления, выходы счетчика импульсов соединены с входами блока формирования максимума, формирователя импульса обнуления и информационными входами запоминающего регистра, выходы которого соединены с выходными шинами устройства. Ужгород, ул, Проектна