Устройство для аналого-цифрового преобразования сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1352648 09 51)4 Н 03 М ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН хманов АналогоМ.: амет води льдионая с.88 ГОВ РОВО блас с ой техник посто ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Бахтиаров Г.Д. и дцифровые преобразователСоветское радио, 1980.Стахов А.П. и др. Пасхемотехника высокопроиных АЦП и ЦАП. - Зарубежэлектройика, 1984,2,рис.9.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛ. (57) Изобретение относиавтоматики и вычислители может быть ислользова роения аналого-цифровых преобразователей. Цель изобретения - повьппение.точности. Устройство содержит распределитель 1 импульсов, дифферен-циальное устройство 2 выборки и запоминания сигналов, аналого-цифровойпреобразователь 3, регистр 4, накапливающий сумматор 5 и компаратор 6нулевого уровня. Дифференциальноеустройство 2 выборки и запоминаниясигналов выполнено на двух устройствах выборки и запоминания, вычитающем усилителе и элементе задержки.Введение в устройство компаратора 6нулевого уровня с соответствующимисвязями позволило повысить точностьпреобразования за счет исключенияошибки накопления в накапливающемсумматоре 5. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.1352 б 48 2 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построенияаналого-цифровых преобразователей,Цель изобретения - повышение точностиНа фиг. представлена структурная схема устройства; на Фиг.2схема дифференциального устройствавыборки и запоминания сигналов; нафиг.З гоказаны временные диаграммы,поясн 9 пощие функционирование устройства.Устройство содержит распределитель 1 импульсов, дифференциальноеустройство 2 выборки и запоминаниясигналов, аналого-цифровой преобразователь 3, регистр 4, накапливающийсумматор 5 и компаратор б нулевогоуровня. Дифференциальное устройство 2 выборки и запоминания сигналоввыполнено на двух устройствах 7и 8 выборки.и запоминания, вычитающем усилителе 9 и элементе 10 задержки.Устройство работает следующимобразом.На вход устройства поступает ограниченный в рабочей полосе частот вобщем случае случайный сигнал у(1)(несмещенный, т.е. с нулевым матема.тическим ожиданием)., Дифференциальное устройство 2 выборки и эапоми -нания Формирует на своем выходе аналоговые выборки разностного сигнала- У(;) - у( - ,), где1,2 При этом первое устройство 8 выборки и запоминания (Фиг.2)осуществляет временную дискретизацию входного сигнала у(й. Интервал гдискретизации задается распределителем 1 импульсов и равен(фиг.З,б). Выбор величины , илисвязанной с ней частоты дискретизации= 1/ осуществляется на ос 11новании теоремы Котельникова, т. е.( 12(г -)Цикл преобразования начинается смомента поступления на вход разрешения выборки дифференциального устройства 2 (фиг.1) выборки и запоминаниясигналов импульса с третьего выходараспределителя 1 импульсов (Фиг.2,а ).При этом в устройство 7 выборки изапоминания переписывается и запоминается сигнал с выхода устройства8 выборки и запоминания, записанныйв предыдущем цикле преобразования. 5 О 35 20 30 35 40 50 55 С некоторой задержкой, задаваемойэлементом 10 задержки, осуществляется выборка и запоминание текущегозначения преобразуемого сигнала вустройство 8 выборки и запоминания(Фиг.2,фиг.Зб). С выходов устройств7 и 8 сигналы поступают на вычитающийусилитель 9, который осуществляетусиление раэностного сигнала. Приэтом максимальный уровень сигналана выходе вычитающего усилителя должен быть согласован со сшкалой преобразования аналого-циФрового преобразователя 3 (Фиг.),По сигналу с второго выхода распределителя 1 импульсов (Фиг.Зв) осуществляется запуск аналого-цифровогопреобразователя 3. По сигналу с первого выхода распределителяимпульсов (Фиг.Зг) информация с выходааналого-циФрового преобразователя 3записывается в регистр 4. Одновременно с этим информация, записаннаяв регистре 4 в предыдущем цикле,переписывается в накапливающий сумматор 5, в котором осуществляется суммирование вновь поступающей информации с содержиым накапливающегосумматора, При этом накапливающийсумматор 5 выполняет функцию цифрового интегратора, осуществляяпреобразование разностного сигнала свыхода аналого-цифрового преобразователя 3 в сигнал (цифровой),пропорциональный входному преобразуемому сигналу у.При работе устройства за счетошибок квантования в аналого-цифровом преобразователе, а также возможных сбоев происходит накоплениеошибки в накапливающем сумматоре 5.Для устранения указанных ошибок используются импульсы с выхода компаратора б нулевого уровня, которыеосуществляют обнуление накапливающего сумматора. Короткие по длительности импульсы на выходе компаратора б нулевого уровня формируются вмоменты времени, когда значениевходного сигнала у(г.) пересекаетнулевой уровень, Указанная выше организация работы накапливающегосумматора 5 позволяет повысить точность преобразования устройства вцелом.Ф о р м у л а изобретения1.Устройство для аналого-цифрового преобразования сигналов, со 1352648держащее распределитель импульсов, последовательно соединенные дифференциальное устройство выборки и запоминания сигналов, аналого-цифровой преобразователь, регистр и накапливающий сумматор, выходы которого являются выходной шиной, входыразрешения записи накапливающего сумматора и регистра объединены и подключены к первому выходу распределителя импульсов, второй выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, третий выход распределителя импульсов соединен с входом разрешения выборки дифференциального устройства выборки и запоминания сигналов, информационный вход которого является входной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен компаратор нулевого уровня, вход которого подключен к входной шине, а Выход соединен с входом обнуления накапливающего сумматора.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что дифференцйальное устройство выборки и запоминания сигналов выполнено на вычитающем усилителе, элементе эадерж-, бки и первом и втором устройствахвыборки и запоминания, вход разрешения выборки последнего из которыхчерез элемент задержки соединен содноименным входом первого устройства выборки и запоминания и является входом разрешения выборки дифференциального устройства выборкии запоминания сигналов, информационный вход первого устройства выборки 15 и запоминания и выход вычитающегоусилителя являются соответственноинформационным входом и выходомдифференциального устройства выборки и запоминания сигналов, неинвер тирующий и инвертирующие входы вычитающего усилителя соединены свыходами соответственно первого ивторого устройств выборки и запоминания, информационный вход послед него из которых подключен к выходупервого устройства выборки и запоминания.1352648 Составитель Н.КапитановМ.Товтин Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар едакт одписнР омитета СССоткрытийнаб., д.4/5 водственно-полиграфическое пре Про Заказ 5577/ ВНИИП по 133035, М7 Тираж 900 И Государственного делам изобретений и сква, Ж, Раушска ятие,г.ужгород, ул. Проектная, 4