Аналого-цифровой преобразователь с коррекцией динамических погрешностей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Соаетскмк Соцмалмстическмк Республик(22) Заявлено 24. 01. 79 (21) 2717297/26-21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл. Н 03 К 13/17 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий,Изобретение относится к аналого- дискретному преобразованию и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях, предназначенных для измерения изменяющихся напряжений, 5 обеспечивая при сравнительно простой технической реализации и высоком быстродействии повышенную достоверность результатов преобразования.0. Известен аналого-цифровой преобразователь с коррекцией динамических погрешностей по основнбму авт.св. Р 660240, содержащий блок сравнения, включающий узлы сравнения, вычитания 5 и сложения, генератор тактовых импульсов; распределитель тактовых импульсов, регистр кода, блок кодирования старших разрядов, логический блок коррекции, два преобразователя кода 2 в напряжение, регистр-реверсивный счетчик, элемЕнты 2, 2 ИИЛИ, элементы совпадения, элементы НЕ и связи между ними 11 .К недостаткам этого устройства, 25 как и других известных аналого-цифровых преобразователей с коррекцией динамических погрешностей, относится низкая достоверность результатов преобразования и отсутствие обобщенного 30 параметра работоспособности устройства.Отсутствие контроля по текущим измерениям требует дополнительного времени и оборудования для проведения периодического контроля.Необходимость обобщенных параметров, характеризующих работоспособность отдельных узлов радиоэлектронных комплексов, определяется требованиями технической диагностики таких комплексов.Цель изобретения - повышение достоверности результатов преобразованияПоставленная цель достигается тем, что в аналого-циФровой преобразователь с коррекцией динамических погрешностей, содержащий основной и дополнительный преобразователи кода в напряжение с подключенными поразрядно регистрами, распределитель тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а его выходы соединены с входами разрядов регистров основного и дополнительного преобразователей кода в напряжение, аналоговый выход первого из которых соединен с входом лерврго блока сравнения и первымивходами блоков суммирования и вычитания, а аналоговый выход дополнительно соединен со вторыми входамиблоков-суммирования и вычитания, приэтом выход последнего подключен ковходу второго блока сравнения, а выход блока суммирования ко входу третьего блока сравнения, сигнальныйфвход которого соединен с входнойклеммой и с сигнальными входами первого и второго блоков сравнения; авходы блока кодирования старших разрядов соединены с соответствующимивходами логического блока коррекциии с выходами первого и третьего блоков сравнения непосредственно и черезлогический элемент НЕ с выходом второ//г/о блока сравнения и с другими входами логического блока коррекции, соответствующие выходы которого подключены к счетным входам и к входам ус-тановки нулей младших разрядов регистра основного преобразователя кодав напряжениевходы установки единицстарших разрядов которого соединеныс соответствующими входами блока кодирования старших разрядов и с вхо"дами" установки единиц регистра дополнительного преобразователя кода внапряжение, причем соответствующиевыходы блока кодирования старшихразрядов соединены с входами 2 К+1 установки нулей старших разрядов и свходами 2 К установки единиц старшегоразряда регистра основного преобразователя кода в напряжение(где К - натуральный ряд чисел), вес второгоразряда которого выбран равным весумладшего разряда регистра дополнительного преобразователя кода в напряжение, причем блок кодирования старших разрядов содержит логические элементы И и 2 ИИЛИ, равные числу старших разоядов регистра основного преобразователя кода в напряжение, приэтом соответствующие входы логических элементов 2 ИИЛИ соединеныссоответствующими входными клеммами и "совторыми входами логических элементов И, первые входы которых подключены к входным клеммам, логический блокко 1 рекции содержит логический элементНЕ и логические элементы И, входы которых соединены с соответствующимивходными клеммами и между собой вве/ден дополнительный элемент 2 ИИЛИ" йервые входы элементов И подключены/к старшему выходу распределителятактовых импульсов, а вторые к выходам второго и третьего блоков сравнения.На чертеже представлена структур ная схема аналого-цифрового преобразователя с коррекцией динамических"сравнения и блоков 14 вычитания и 15 ;сложения, генератор 2 тактовых импульсов, распределитель 3 тактовых им 40 Одновременно импульс Х устанавливает в единичное состояние .старшийразряд следующей пары основного регистра 5, выключает старший разряд и 45 включает следующий по порядку разряддополнительного регистра 8, вес которого соответствует весу младшегоиз пары определяемых в следуйщем такте разрядов основного ПКН, т.е, раз ряда 8.Импульсом Х 4 производится поразрядное уравновешивание разрядов 5 и4, установка в единичное состояниеразряда 3 регистра 5 и включение разряда 3 дополнительного регистра,8.На последних тактах Х -Х проис 5 7ходит коррекция процесса поразрядного уравновешивания.В момент действия Х напряжениеОк соответствует четырем единицам 60 младшего разряда. Если О( О, иО( ОО-О, то происходит коррекция на4 единицы в сторону уменьшения, разряд 3 регистра 5 остается в единичном состоянии, так как элемент 21 б 5 совпадения закрыт потенциалом с эле 30 1 20 5 за 35 пульсов, основной преобразователь 4кда в напряжение (ПКН), регистр-реверсивный счетчик 5, блок б,кодирования старших разрядовлогическийблок 7 коррекции, дополнительный регистр 8 кода и ПКЯ 9, логическиЕ элементы 2 ИИЛИ 26 и 27, элементы совпадения 16-25, элементы НЕ 10 и 28 идополнительный элемент 2 ИИЛИ. Работа преобразователя осуществляется следующим образом.Импульсом Х устанавливается начальное состояйие. При этом старшиеразряды регистров 5 и 8 устанавливаются в единицы,все остальные разрядырегистров 5 и 8 устанавливаются в нулевое положение (цепь установки нулей на чертеже не показана),Вес старшего разряда дополнительного ПКН соответствует весу младшего разряда изстаршей пары разрядов основного регистра 5, т.е. разряду 10 основногоПКН.Элементы 11-13 сравнения вырабатывают сигналы ф 1", если О,Об,ООс-Ок, О Оо+О,с, "0", если О,ОО,) О -Ок, О (Ос+О(,Импульсами Х-Х 4 пРоизводится пОразрядное уравновешивание старшихразрядов по два разряда за один такт,соответственно, 11 р и 10 р, 9 р и 8 р,7 р и бр, 5 р и 4 р,Если в момент Х О О, то черезэлемент 16 совпадения разряд 11 регистра 5 сбрасывается в нулевое состояние, если ОО , то разряд 11остается в единичнбм состоянии.Импульсом Х разряд 10, младшийиз старшей пары разрядов регистра 5,устанавливается в единичное состояние через элемент 2 ИИЛИ 26 в случае, если О)О+Ок или ОООО-Окмента НЕ 28 (отличие от ПКН без коррекции на + 4 единицы).Импульс Х проходит через элемент18 совпадения на счетный вход вычитания в разряд 4 регистра 5 и уменьшает число в регистре на 8 единиц(отличие от ПКН без коррекции на -8единиц, а результирующее отличие отПКН без коррекции на - 4 единицы),Если О 00 и ООО+О, то происходит коррекция на 4 единицы в сторонуувеличения, так как элемент 21 закрытпотенциалом с элемента 11 сравнения,тогда импульс Х не проходит на входустановки нуля разряда 3, но проходитчерез элемент 19 на счетный вход 3сложения регистра разряда 5 (отличиеот ПКН без коррекции на +4 единицы).Если О (О(О +Ок, то коррекции непроисходит, Импульс Х не проходитчерез элементы 21,19 и 18, так какимеются з,апрещающие потенциалы с элементов 11, 13 и 12 соответственно,разряд 3 регистра 5 остается в единичном состоянии.Если Оо -Ок(ОсО, то коррекции непроисходит. Элементы 18 и 19 закрытыпотенциалами с элементов 12 и 13 соответственно. Импульс Х проходит через элемент 21 совпадения и устанавливаетразряд 3 регистра 5 в нулевоесостояние.Аналогично импульс Хь производиткоррекцию на +2 единицы младшего разряда в случае необходимости,Импульсом Х 6- в дополнительном регистре 8 включается и остается вклю-,ченным до конца измерения младшийразряд, имеющий равный вес с разрядом 2 основного регистра.Последний импульс с распределителя Х при 0 Ок устанавливает в нулевое состояние разряд 1 регистра, приВ)0 к поступает на счетный вход разряда 1 регистра 5 через элемент 24 ипроизводит коррекцию на +1. Таким образом, импульс Х 7 изменяет число врегистре 5 на Ф 1 единицу. На выходе элемента 29 вьщеляетсяимпульс ошибки, если в момент действия импульса Х О отличается от Ооболее, чем на две единицы младшегоразряда. При Ор О+ О к импульс Х 7 5проходит через правый элемент И элемента 29, при ОдО -Ок через левыйэлемент Й. Ок при этом соответствует двум единицам младшего разряда.Следовательно, в момент действияимпульса Х 7 схема самоконтроля Фиксирует в случае исправной работы отклонение кода от истинного значенияО не более чем на две единицы младшего разряда, а импульс Х приближает код к истинному значенйю еще на 15 единицу.Таким образом происходит преобразование напряжения в код с коррекци-ей динамических ошибок и с самоконтролем без увеличения времени преоб- рО раэования на самоконтроль.Использование предложенного устройства позволяет повысить достоверность результатов преобразования,приэтом аналого-цифровой преобразовательполучает обобщенный параметр-сигнал"ошибка", по которому можно судить бработоспособности преобразователя. Формула изобретения30Аналого-циФровой преобразовательс коррекцией динамических погрешностей по авт. св, Р 660240, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью З 5 повышения достоверности результатоьконтроля, введен дополнительный элемент 2 ИИЛИ,первые входы элементовИ подключены к старшему выходу распределителя тактовых импульсов, а 4 О вторые к выходам второго и третьегоблоков сравнения.Источники инфбрмаций,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 660240, кл. Н 03 К 13/17, 01.08.76.782147 Составитель Л. БеляеваШишкин ТехредМ. Кузьма Корректор О. Била Редактор сно 4 нлилч ППП"Патент", г. ужгород, ул. Проектная акаэ 8 бб 2 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, МоскТираж 995 ственногобретенийЖ, Ра Подпомитета СССРоткрытийская наб д