Устройство для коррекции погрешности аналого-цифровых преобразователей

(5 НО ТЕ вам СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ НИЕ ИЗОБР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Особое конструкторское бюро Института космических исследований АН СССР(56) Патент США У 3905028, кл. Н 03 К 13/02, опублик. 1975.Авторское свидетельство СССР У 663102, кл, Н 03 М 1/14, 1979.4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ПОГРЕШСТИ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАЛЕЙ,(57) Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использовано для коррекции погрешностей аналого-цифровых преобразователей в системах управления, Цель изобретения - уменьшение средней относительнои погрешности во всем диапазонепреобразования и расширение областиприменения. Результат аналого-цифрового преобразования подвергаетсятактированному сдвигу в регистресдвига до появления единицы в старшем разряде регистра, после чего осуществляется дополнительный тактсдвига. При этом в счетчике импульсов, в котором записан код числаразрядов выходного результата, осуществляется вычитание числа тактовсдвига, В результате сдвига в младшем разряде мантиссы оказываетсяодин иэ младших разрядов результата.аналого-цифрового преобразования,вес которого в связи с дополнительным тактом сдвига в два раза уменьшен, В случае нулевого результатааналого-цифрового преобразования избыточная информация выходного результата, снимаемого с выходов счетчика,будет отсутствовать, 2 ил50 Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использовано длякоррекции погрешностей аналого-циф 5ровых преобразователей в системах,Цель изобретения - уменьшениесредней относительной погрешности вовсем диапазоне преобразования и расширение области применения за счет 10представления выходного кода в удобной для последующей обработки форме,На Фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на Фиг, 2временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит регистр 1сдвига, счетчик 2 импульсов, формирователь 3 импульсов, Р-триггер 4,элементы И-НЕ 5 и 6, шину 7 сигнала 20окончания аналого-цифрового преобразования (КП), шину 8 тактовой частоты, шины 9 кода числа и-ш+р выходных разрядов, шины 10 входного кода,шину 11 логической единицы первые 25и вторые выходные шины 12 и 13, корректируемый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14,Устройство работает следующим образом. 30В исходном состоянии до появленияна шине 7 фронта сигнала окончанияпреобразования.на прямом выходе Ртриггера 4 присутствует уровень логического нуля, а на инверсном выходе - уровень логической единицы(фиг. 2 д, е). При этом регистр 1сдвига находится в режиме "Параллельная запись". С появлением на шине 7фронта сигнала (Фиг. 2 а) Формирователь 3 Формирует импульс (фиг, 2 Ъ, с),длительность которого выбрана меньше половины периода тактовой частофНа инверсном выходе формирователя 3 появляется импульс логическогонуля, и так как на первом входе элемента И-НЕ 6 присутствует уровеньлогической единицы, на его выходепоявляется импульс (Фиг, 21 с), пофронту которого в регистр 1 сдвигапо информационным входам записывается код результата аналого-цифрового преобразования Х АЦП Перепадомсигнала (логический нуль - логичес 55кая единица) на инверсном выходеформирователя 3 (Фиг. 2 с) Р-триггер4 устанавливается в единичное состояние. При этом нулевой сигнал на инверсном выходе Р-триггера 4 переводит регистр 1 сдвига в режим "Сдвиг" (фиг. 2 е), Единичный сигнал на прямом выходе Р-триггера 4 разрешает прохождение тактовой частотычерез элементы И-НЕ 5 и 6 на входы синхронизации регистра 1 сдвига и счетчика. 2, в который по фронту импульса с прямого выхода Формирователя 3 записывается число и-ш+р, представляющее собой двоичный код числа разрядов выходного результата. По мере поступления тактовых импульсов (фиг. 21) на входы синхронизации регистра 1 сдвига и счетчика 2 происходят тактированный сдвиг кода в регистре 1 в сторону старших разрядов и вычитание из кода счетчика 2 числа тактовых импульсов.Процесс сдвига в регистре 1 и вычитания в счетчике 2 прекращается с приходом на вход синхронизации регистра 1 фронта и+1-го импульса тактовой частоты (Фиг. 2), так как на выходе дополнительного разряда Я+1 регистра сдвига появляется сигнал, который устанавливает на прямом выходе Р-триггера 4 уровень логического нуля, запрещающий поступление тактовых импульсов на входы синхронизации регистра 1 и счетчика 2. При этом на выходах и-ш старших разрядов регистра 1 сдвига присутствует код, являющийся приближенным значением мантиссы, а на выходахвычитающего счетчика 2- код характеристики двоичного лога- рифма результата аналого-цифрового преобразования для,заданного числа разрядов выходного результата.Таким образом, после тактированного сдвига в младшем разряде мантиссы оказывается один из младших разрядов результата аналого-цифрового преобразования, вес которого в связи с дополнительным тактом сдвига в два раза меньше веса младшего разряда ненормализованной мантиссы известного устройства, Это эквивалентно уменьшению вдвое абсолютной погрешности выходного результата, а значит уменьшению колебаний относительной погрешности по всему диапазону преобразования. В случае нулевого результата аналого-цифрового преобразования избыточная информация в Р разрядах выходного результата отсутствует, так как разность междузаданным числом разрядов выходногорезультата и полным числом тактовсдвига равна нулю,формула изобретения5Устройство для коррекции погрешности аналого-цифровых преобразователей, содержащее регистр сдвига, выходы разряцов которого являются соответствующими первыми выходными шинами, счетчик импульсов, выходы которого являются соответствующими вторыми выходными шинами, о т л и ч а ю щ е - 15 е с я тем, что, с целью уменьшения средней относительной погрешности во всем диапазоне преобразования и расширения области применения за счет представления выходного кода в удобной для последующей обработки форме, в него введены первый и второй элементы И-НЕ, Э-триггер и формирователь импульсов, вход которого является шиной сигнала окончания преобразова ния, а прямой выход подключен к входу записи счетчика импульсов, информационные входы которого являютсясоответствующими шинами кода числавыходных разрядов, а вычитающий входобъединен с входом синхронизациирегистра сдвига и подключен к выходувторого элемента И-НЕ, первый входкоторого соединен с выходом первогоэлемента И-НЕ, первый вход которогоявляется шиной тактовой частоты,а второй вход соединен с прямым выходом В-триггера, инверсный выходкоторого подключен к входу управления регистра сдвига, информационныевходы которого являются соответствующими шинами входного кода, а выходдополнительного разряда соединен сР-входом Э-триггера, 0-вход которогоявляется шиной логической единицы,а С-вход объединен с вторым входомвторого элемента И-НЕ и подключен кинверсному выходу формирователя импульсов,в Шекмар едак орректор каз 4444/56ВН ное г . Ужгород , у ектная, 4 риятие Тираж ИИПИ Государствен по делам изобрет 5, Москва, Ж,зв одст в енно-полигр а и че ско 01ого комитета СССРний и открытийРаушская наб, д.