Аналого-цифровой интегратор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИ изобретения является повышение точности интегрирования. Аналого-цифровой интегратор содержит первый 1 и второй 2 блоки выборки-хранения, блок 3 вычитания, делитель 4 напряжения, первый 5 и второй 6 умножающие цифроаналоговые преобразователи, сумматор 7, выходную клемму 8, третин 9 и четвертый 10 .блоки выборки-хранения, третий умножающий цифроаналоговый преобразователь 11, входную клемму 12, генератор 13 счетных импульсов, счетчик 14, дешифратор 15, дифференцирующую цепь 16, вентили 17 - 20 и 23, шину 21 управления и инвертор 22. За счет реализации данным устройствам алгоритма, описываемого выражением Б . а1 4-24 автомати в частльного жет быть одГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится кке и вычислительной технике,ности к устройствам функционапреобразования сигналов, и мсиспользовано для интегрирования вного электрического сигнала. Цель Б 6(с) ай=О, 5 Р; -11;, ) со + С; , где 11; и Н;562936 кретные значения (выборки) входногосигнала, взятые в моменты времени соответственнои ;; С;- Результат интегрирования полученный Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам функциональногопреобразования сигналов, и может бытьиспользовано для интегрирования входного электрического сигнала.Целью изобретения является повышение точности интегрирования,На чертеже представлена блок-схема интегратора,2 ОАналого-цифровой интегратор содержит первый 1 и второй 2 блоки выборки-хранения, блок 3 вычитания, делитель 4 напряжения, первый 5 и вторОй б умножающие цифроаналоговые преобразователи, сумматор 7, выход 8 устройства, третий 9 и четвертый 10 блокн выборки-хранения, третий умножающий цифроаналоговый преобразователь11, информационный вход 12 устройства, генератор 13 счетных импульсов,счетчик 14, дешифратор 15, дифференцирующую цепь 16, первый 17, второй18, третий 19 и четвертый 20 элементы с односторонней проводимостью, уп 35равляющий вход 21 устройства, инвертор 22 и пятый вентиль 23 с односторбнней проводимостью.Интегратор работает следующим образом.40В исходном состоянии напряженияна выходах блоков 1, 2, 9 и 10 выборкн-хранения равны нулю.В момент поступления короткогостроб-импульса положительной полярности с входа 21 разряды счетчика 14импульсов обнуляются, С помощью импульса, поступающего с входа 21 черезинвертор 22 и элемент 23 на управляющий вход блока 1 выборки-хранения,.производится выборка входного сигнала Би запись напряжения выборкиЕ в блоке 1 выборки-хранения. Наосчетный вход счетчика 14 импульсовпоступают тактовые импульсы с выхода55генератора 13 счетных импульсов,На интервале Т о - 11 периода дискретизации Т 4 щ цифровой код Ена выходе счетчика изменяется линейпосле окончания предыдущего интервала дискретизации, удается повыситьточность интегрирования . 1 ил . но от нуля до И, Код Е, пропорциональный времени Т, поступает на цифровые входы умножающих цифроаналоговых преобразователей 5, Ь и 11,На интервале времени Е - 1 напряжение Б на выходе блока 1 выборки-хранения равно Б - величине входного сигнала в момент времени, а напряжение Н цна выходе блока 2 выборки-хранения равно нулю (У е=О).В течение интервала между моментами времени 1и 11 выходное напряжение 11 , блока 3 вычитания равно11 ц, 11 вих 1 Цвыл 2, (1)Напряжение Бхзпоступает через делитель 4 напряжения с коэффициентом передачи 0,5 на аналоговый вход умножающего цифроаналогового преобразователя б, Выходное напряжение Б иумножающего цифроаналогового преобразователя 6 равно 0 аы 6 =0 Ц выхз=0 ф 5 К" ых э=0,5 Н з, (2) где К:1 - масштабный коэффициент.Напряжение Бцпоступает на аналоговый вход умножающего цифроаналогового преобразователя 11, выходное напряжение Б, , которого рав- но и поступает на первый вход сумматора 7, на второй вход которого поступает напряжение Б ,дс выхода умножающего цифроанаЛогового преобразователя 5, которое равно ВЫхЭЫх 1(4)На третий вход сумматора 7 поступает напряжение Б с выхода блока 10 выборки-хранения.Выходное напряжение 11 , т с выхода сумматора 7 равно В 7 Ь Ы 5 ВХ М 1 610 т (а с учетом выражений ( 1 -4 ) ."ВЫ 1,Напряжение ц поступает на выход 8 устройства и вход блока 9 выборки-хранения. При заполнении разрядов счетчика в момент времени Т навыходе дешифратора 15 Формируется положительный импульс длительностьюГ,который поступает на дифференцирующую цепь 1 Ь, В момент С положительного фронта на выходе последнего формируется короткий строб-импульс положительной полярности, который поступает через элементы 18 и19 на управляющие входы выборки блоков 2 и 9 выборки-хранения соответственно, В период действия положительного строб-импульса в блок 2 выборки-хранения записывается выборка Ц,поступающая с выхода блока 1 выборки-хранения. Одновременно в блоке 9выборки-хранения записывается напряжение цт, поступающее с выходасумматора 7,В момент времени 1, + 8 . , на выходе дифференцирующей цепи 1 Ь формируется короткий строб-импульс отрицательной полярности, который черезэлементы 17 и 0 производит выборку30входного сигнала цв в момент времении его запись в блоке 1 выборки 1хранения, одновременно выходное напряжение Цы з блока 9 выборки-хранениязаписывается в блок 10 выборки-хранения и поступает на третий вход сумматора 7Следующим импульсом генератора 13разряды счетчика 14 устанавливаютсяв нулевые состояния, процесс формирования цифрового кода 2(Т) на входахумножающих цифроаналоговых преобразователей 5, б и 11 на интервале времени , -= Т ддср происходит .аналогично описанному процессу. На интер-валев . 1выходные напряжения блоков 1, 2, 9 и 1 О выборки-храненияравны соответственно цвц, =ц 1 цвыхй= ц; ц = ц Ви 1 о=цв, , где ц1 50Цв - значениЯ дискРетных выбоРок. вмоменты времени ,г- ь а ц вых ч,1 Результат интегрирования входного сигнала на интервале предыдущей выборки о 55Выходное напРЯжение Ц вв каждом6 Хтакте является интегралом входногосигнала ц , т,е,дискретные значения (выборки) входного сигнала, взятые в моменты времени соответственно . и1причем-4 искр 1результат интегрирования, полученный после окочания предыдущего интервала дискретизации. Аналого-цифровой интегратор, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход которого подключен к цифровому входу первого умножающего цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены второй и третий умножающие цифроаналоговые преобразователи, первый, второй, третий и четвертый блоки выборки-хранения, дешифратор, дифференцирующая цепь, блок вычитания, делитель напряжения, сумматор, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы с односторонней проводимостью и инвертор, причем информационный вход первого блока выборки-хранения является информационным входом интегратора, а выход первого блока выборки-хранения соединен с информационным входом второго блока выборки-хранения и с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго блока выборки-хранения и аналоговому входу первого умножающего цифроаналогового преобразователя, выход блока вычитания через делитель напряжения подключен к аналоговому входу второго умножающего цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с аналоговым входом третьего умножающего цифроаналогового преобразователя, цифровые входы второго и третьего умножающих цифроаналоговых преобразователей объединены и подключены к выходу счетчика .и входу дешифратора, выход которого через диф1562936 Составитель В.АлекперовТехред Л.Сердюкова Корректор Э,Лончакова Редактор Н.Рогулич Заказ 1066 Тираж 561 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат чПатент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ференцирующую цепь соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого элементов с односторонней проводимостью, выходы которых подключены5 к Управляющим входам соответственно первого, второго, третьего и четвертого блоков выборки-хранения, вход обнуления счетчика через включенные последовательно инвертор и пятый эле меит с односторонней проводимостью соединен с управляющим .входом первого блока выборки-хранения, а также подключен к управляющему входу интегратора, первый, второй и. третий входысумматора соединены соответственно свыходами первого и третьего умножающихцифроаналоговых преобразователей и свыходом четвертого блока выборки-хранения, выход сумматора является выходом интегратора и подключен к информационному входу третьего блокавыборки-хранения, выход которого соединен с информационным входом четвер"того блока выборки-хранения,