Аналого-цифровой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ш 4 Н 03 М 1/52 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Гитис Э.И., Пискулов ЕА, Аналого-цифровые преобразователи. МЭнергоиздат, 1981, с, 184-186, 271.Патент ФРГ В 1512216,кле Н 03 К 13/20, 1972.Алексеенко А,Г Коломбет Е.А.,Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых микросхем. М,: Радиои связь, 1985, с. 103-104801361714 А 1(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники,в частности к преобразователям угловой информации в цифровой код, и может быть использовано в различныхавтоматических устройствах, а такжев автоматических радиоустройствах.Цель изобретения - повышение точности преобразованияПоставленная цельдостигается тем, что в аналого-циф".ровой преобразователь, содержащийпервый 1 и второй 2 ключи, первый 3136 1714 и второй 4 интеграторы со сбросом, инвертор 5, детектор 6 перехоца через ноль, демодулятор 7, тактовый ф генератор 8, программный счетчик 9, первый элемент И 10, счетчик 11, введены третий 12 и четвертый 13 ключи, дешифратор 14, второй элемент И 15, Введение новых элементов позволяет вести непосредственную обработку .входных (синусных и косинусных) напряжений без предварительного преобразования их в постоянное напряжение,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к преобразователям угловой информации в цифровой код; и можетбыть использовано в автоматических 5радиокомпасах, радиопеленгаторах идругих установках,Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет непосредственного преобразования переменных напряжений путем интегрированияопределенной части периода переменного напряжения с вращающегося трансФорматора непосредственно на интеграторах преобразователя.На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на Фиг.2 временная диаграмма работы преобразователя.Преобразователь содержит первый1 и второй 2 ключи, первый 3 и второй 4 интеграторы со сбросом, инвертор 5, детектор 6 перехода черезноль демодулятор 7 тактовый генераф25тор 8, программный счетчик 9, первый элемент И 10, счетчик 11, третий 12 и четвертый 13 ключи, дешифратор 14, второй элемент И 15.На Фиг,2 обозначены сигнал 16сброса, сигнал 17 разрешения режимазаряда интеграторов, сигнал 18 разрешения преобразования и обнуления,сигнал 19 управления детектором перехода через ноль, сигнал 20 с выхода демодулятора, сигнал 21 разрешения заряда интеграторов, напряжение22 на синусном входе АЦП, напряжение Такое преобразование происходит путем интегрирования определенной частипериода переменного напряжения с датчика угла непосредственно на интегратор ах аналого-цифрового преобраз ователя,При этомисключение синхронных демодуляторов и Фильтров низкой частотыобеспечивает не только повышение точности, но и, как следствие, повышение быстродействия и надеж - ности преобразователя в целом.2 ил. 223 на косинусном входе АЦП, напряжение 24 на выходе первого интегратора. со сбросом, напряжение 25 на выходе второго интегратора со сбросом, импульсы 26, поступающие навход счетчика,Преобразователь работает следующим образом,В начальный момент времени С,(фиг,2) программный счетчик 9 идешифратор 14 Формируют сигнал 16сброса, который поступает на входысброса первого 3 и второго 4 интеграторов со сбросом, Интегратор со сбросом представляет собой операционныйусилитель с емкостной обратнойсвязью. В качестве ключа используется интегральная микросхема, открытое состояние которой соответствуетподаче логического "0" на вход управления, В режиме сброса на выходахинтеграторов со сбросом устанавливает.ся нулевое напряжение, а ключи 1, 2,12 и 13 находятся в разомкнутомсостоянии.После окончания режима сброса вмомент времени С начинается режимустановки начальных условий. Приэтом со схемы дешифратора 14. на первый вход второго элемента И 15 подается сигнал 17 разрешения режима заряда интеграторов, а на его второйвход - сигнал 20 с выхода демодулятора 7. На выходе второго элементаИ 15 образуется сигнал 21 разрешениязаряда интеграторов, при этом ключи1 и 2 замыкаются и пропускают на ин15 20 25 30 40 50 теграторы 3 и 4 со сбросом определенную часть периода переменного, напряжения. Во время режима установкиначальных условий ключи 12 и 3 находятся в разомкнутом состоянии,В момент окончания режима установки начальных условий й на интегратограх 3 и 4 со сбросом образуютсяпостоянные напряжения, пропорциональные соответственно - з.п(р и совугде у - угол поворота вращающегосятрансформатора.В момент времени г начинаетсярежим преобразования, При этом ключии 2 находятся в разомкнутом состоянии, а ключи 12 и 13 - в замкнутоми образуют генератор преобразования,состоящий из двух интеграторов 3 и 4со сбросом и инвертора 5, в которомколебания начинаются от наложенныхначальных условий. На выходе первого интегратора со сбросом образуется синусный сигнал 24, а на выходевторого интегратора со сбросом в , косинусный сигнап 25. Косинусный сигналпоступает на детектор 6 переходачерез ноль, который срабатывает,когда косинусный сигнал проходит черезноль с отрицательным наклоном (с).Это происходит во второй или третийполупериод колебаний генератора.Прохождение нуля во время первогополупериода не учитывается в целяхпредотвращения ошибки преобразованиянри малых углах.С выхода детектора 6 перехода через ноль на первый элемент И 10 поступает сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов на счетчик11, длительность которого пропорциональна измеряемому углу, При этомчисло импульсов, накопленное в счетчике 11, соответствует измеряемомууглу.Для правильной работы преобразователя необходимо, чтобы длительностьсигнала разрешения, режима заряда интеграторов была кратна целому числупериодов напряжения возбуждения, причем небольшие отклонения частотынапряжения возбуждения (+10%) не оказывают влияния на точность преобразования,Аналого-циФровой преобразователь, содержащий первый и второй ключи, выходы которых подключены к информационным входам первого и второго интеграторов со сбросом, выход второго интегратора со сбросом подключен к первому входу детектора перехода через ноль и к входу инвертора, выходдетектора перехода через ноль соединен с первым входом первого элемента И,второй вход которого подключен к выходутактового генератора и к входупрограммного счетчика, выход первого элемента И подключен к первомувходу счетчика, выход которого явля-.ется выходом преобразователя, демодулятор, вход которого соединен систочником опорного напряжения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности преобразования, в него введены третий и четвертый ключи, дешифратор и второйэлемент И, первый вход которого подключен к выходу демодулятора, авторой вход соединен с первым выходом дешифратора и вторым входом счетчика, второй выход дешифратора соединен с управляющими входами первого и второго интеграторов со сбросом, выход первого интегратора со сбросом подключен к первому входу третьего З 5 ключа, выход которого соединен с ин формационным входом второго интегратора со сбросом, выход инверторасоединен с первым входом четвертого ключа, выход которого соединен с информационным входом первого интегратора со сбросом, вторые входы третьего и четвертого ключей подключены ктретьему выходу дешифратора, выход второго элемента И подключен к первым входам первого и второго ключей вторые входы которых являются входами синусного и косинусного сигналов соответственно, выходи программного счетчика подключены к входам дешифратора, четвертый выход которого сое" динен с вторым входом детектора перехода через ноль, третий вход которого подключен к выходу тактового генератора,1361714 фи 0 Составитель М,С Техред М.Дидык о орректор И,Мус 30 изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул,Проектная,4 Редактор П,ГерешиЗаказ 6303/56 Тираж 900 ПодписПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д,4/5