Аналого-цифровой преобразователь

)4 Н 03 М 1/10 АНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ с 3 ГОСУДАРСТ 8 ЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина)(56) Зарубежная радиоэлектроника, 1984, У 2, с. 32-35, рис. 10,Проблемы создания преобразователей формы информации. Материалы 11 Всесоюзного симпозиума. Киев, 1973, с. 377-380.(57) Изобретение относится к технике преобразования информации и может найти применение в информационно- измерительных системах, гибридных вычислительных комплексах, системах автоматического управления. Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения устройства. Устройство содержит два восьмиразрядных цифроаналоговых преобразователя, регистр последовательного приближения, постоянное запоминающее устройство, мультиплексор, сумматор, регистр и компаратор, Наличие дополнительного циФроаналогового преобразователя позволяет производить коррекцию старших разрядов основного цифроаналогового преобразователя, что существенно уменьшает объем цифровой части аналого-цифрового преобразователя. Сущность изобретения состоит в том, что в процессе кодирования формируется напряжение поправки, что обеспечивает высокую точность преобразователя, а аппаратная реализация алгоритма, кодирования - его высокое быстродействие. Компенсация ошибок старших разрядов первого цифроаналогового преобразователя производится аналого-цифровым способом на втором цифроаналоговом преобразователе. Вава 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 4 ьИзобретение относится к преобразо"ванию информации и может найти применение в информационно-измерительных системах, гибридных вычислительных комплексах, системах автоматического управления.Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения преобразователя, 10На чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит формирователь1 компенсирующего напряжения, компаратор 2, первый цифроаналоговый пре. 15образователь (ЦАП) 3, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, мультиплексор 5, сумматор 6, регистр 7,токоограничнвающий элемент (резис -тор) 8, причем формирователь компенсирующего напряжения выполнен навтором цифроаналоговом преобразователе (ЦЛЛ) 9, двух генераторах тактовых импульсов (ГТИ) 10 и .11, триггере 12, счетчике 13, трех элементах 25И 14-16, регистре 17 последовательного приближения (РПП).Преобразователь работает следующим образом.В ПЗУ 4 хранятся коды ошибок весовых коэфФициентов восьми старших разрядов.Процесс преобразования происходитза 16 тактов по методу последовательного уравновешивания, .На цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9 загружается код восьми старших разрядов,а в первые восемь .тактов преобразования на ЦАП 3 - коды поправок, соответствующие кодам старших восьми разря" 40дов, В следующих восьми тактах наЦАП 3 загружается результирующий код,полученный как сумма кодов младшихразрядов РПП 17 и сформированногокода поправки, соответствующий старшим разрядам РПП 17 и хранящийся врегистре 7,1Отклонения весов разрядов от идеальных значений определяются послеизготовления кристалла ЦАП и записываются в ПЗУ.При поступлении импульса первогогенератора тактовых импульсов ГТИ 10происходит установка триггера 12 вединичное состояние, сброс в нулевоесостояние счетчика 13 и регистра 7,запуск РПП 17. Сигналом "0" с четвертого старшего разряда счетчика 13происходит переключение мультиплексора 5 на второй канал и разрешение прохождения тактовых импульсов через второй 15 и третий 16 элементы И, а сигналом с прямого выхода триггера 12 разрешается прохождение тактовых импульсов через первый элемент И 14 на вход синхронизации РПП 17. В пер вом такте преобразования по тактовому импульсу с выхода первого элемента И 14 при наличии сигнала ГТИ 10 устанавливается в единичное состояние старший разряд РЦП 17. Так какв первом такте сигналом ГТИ 10 блокируется импульс, поступающий с выходавторого элемента И 15 на счетный входсчетчика 13, то счетчик будет находиться в нулевом состоянии, а на первые входы сумматора 6 через второйканал мультиплексора 5 подается кодошибки старшего разряда, считанныйиз ПЗУ 4 по нулевому адресу.Код поправки, полученный как суммакода ошибки старшего разряда и кода с выхода регистра 7, который в пер" вом такте равен нулю, подается на цифровые входы ЦАП 3В результате в первом такте в суммирующей точке первого входа компаратора 2 формируется аналоговый эквивалент, соответствующий весу старшего разряда и его поправки, который сравнивается со входным током. В зависимостиот состояния компаратора 2 следующимтактовым импульсом, который поступает на вход синхронизации РПП 17, происходит сохранение или сброс единицыв старшем разряде РПП 17 и абязательный сдвиг этой единицы на один разряд в сторону младшего. Одновременноэтот же тактовый импульс в зависимости от состояния компаратора 2 проходит на вход синхронизации регистра 7 через третий элемент И 16. При сохранении единицы в текущем разрядеРПП 17 в регистре 7 записывается кодпоправки с выхода сумматора 6, соответствующий коду РПП. Таким образомв регистре 7 сохраняется код поправки, соответствующий коду РПП, полученного в предыдущих тактах, В результате в каждом такте преобразования в суммирующей точке первого входа компаратора 2 формируется аналоговый эквивалент, соответствующий коду старших восьми разрядов РПП и его поправки, В девятом такте при появлении сигнала "1" в старшем раз. ряде счетчика 13 происходит переключение мультиплексора 5 на второй канал, блокировка счетных импульсов счетчика 13 и прохождения синхросигналов в регистр 7 через третий эле.5 мент И 16. Код младших .разрядов РППчерез первый канал мультиплексора 5 поступает на первые входы сумматора 6 и складывается с кодовои поправкой, зафиксированной в регистре 7 и 1 О соответствующей сформированному коду старших разрядов Р 1 П 1. Результирующий код подается на ЦАП 3. Таким образом в девятом такте в суммирующей точке первого входа компаратора 2 формиру ется аналоговый эквивалент, соответствующий коду старших разрядов РПП, и сумма кодов младших разрядов РПП и поправки, который сравнивается со входным током, В последующие . 20 такты процесс уравновешивания происходит аналогично. По окончании урав новешивания импульс "Конец преобразования" РПП 17, поступающий на вход сброса триггера 12, сбрасывает его 25 и блокируется поступление тактовых импульсов на сход синхронизации РПП 17. В результате на выходе РПП полу чается преобразованный код входного тока. 30По приходу следующего импульса ГТИ описанный процесс повторяется.Шкала ЦАП 3 выбирается равной 1% от диапазона ЦАП 9 с учетом перекрытия его погрешностей. Общая точность аналого-цифрового преобразователя равна 0,005%, что соответствует 14 двоичным разрядам.Формула изобретения 401. Аналого-цифровой преобразователь, содержащий компаратор, первый вход которого подключен к первому выходу формирователя компенсирующего напряжения и выходу цифроаналогового преобразователя, а выход соединен с управляющим входом формирователя компенсирующего напряжения, второй выход которого соединен с входом постоянного запоминающего устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет упрощения преобразователя, в него введены мультиплексор, сумматор, регистр и токоограничивающий элемент, вход которого является входной шиной, а выход соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к общей шине, причем управляющий вход мультиплексора соединен с третьим выходом формирователякомпенсирующего напряжения, четвертый выход которого подключен к первому информационному входу мультиплексора, второй информационный входкоторого соединен с выходом постоянного запоминающего устройства, а выход - с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходурегистра, вход сброса и вход синхронизации которого соединены соответственно с пятым и шестым выходами формирователя компенсирующего напряжения, а информационный вход объединенс входом цифроаналогового преобразователя и подключен к выходу сумматора. 2. Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что формирователь компенсирующего напряжения выполнен на цифроаналоговом преобразователе, двух генераторах тактовых импульсов, триггере, счетчике, трех элементах И и регистре последовательного приближения, выход конец преобразования которого соединен с входом сброса триггера, вход синхронизации - с выходом первого элемента И, информационный вход является управляющим входом формирователя, вход запуска объединен с входом сброса счетчика, входом у тановти триггера, является пятым выходом .+,ормирователя и подключен к выходу первого генератора тактовых импульсов, выход старших разрядов - с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является первым выходом формирователя, выход младших разрядов регистра последовательных приближений является четвертым выходом формирователя, вторым выходом которого является первый выход счетчика, второй выход которого соединен с первыми входами второго и,третьего элементов И и является третьим выходом формирователя, шестым выходом которого является выход третьего элемента И, второй вход которого объединен с первым входом первого и вторым входом второго элементов И и подключен к выходу второго генератора тактовых импульсов, а третий вход третьего элемента И является управляющим входом формирователя, выход1427564 СосТавитель Н.Козловедактор Т.Лазоренко Техред ."1.Ддьк Корректор Л.Патай Тираж 929 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 44865/55 За 5 ственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,рои второго элемента И соединен со счетным входом счетчика, а выход тригге ра подключен к второму входу первогоэлемента И.