Аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем

Союз Советскик Социалистических Республик(53)М Кл Н 03 К 13/17 с присоединением заявки Йо Государственный коюитет СССР но делаю изобретений и открытий(23) Г 1 риоритет Опубликовано 301181. Бюллетень И 2 44 Дата опубликования описания 30. 11, 81 РМ УДК 681. 325(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬС САМОКОНТРОЛЕМ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах, устройствах автоматизированного контроля и управления.По основному,авт. св. В 809554известен аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем, содержащийдва блока сравнения, первые входыкоторых соединены с шиной измеряемого напряжения, вторые входы - соответственно с выходами двух щ-раэряд"ных резистивных матриц ВВ с подключенными к ним двухпоэиционнымиключами, управляющие входы которыхсоединены с выходами регистра, имеющего элементы переноса, сложения и:вычитания единицы, (а+1)-ый резистор2 В первой резистивной матрицы ВНподключен к выходу первого ключа,управляющий вход которого соединенс единичным выходом триггера,(В+1)-ый резистор 2 В второй резистивной матрицы 1-2 й подключен к выходам второго и третьего ключей,. сигнальные входы которых соответственно соединены .с источниками положительной и отрицательной полярности, управляющие входы - соответственно с единичным и нулевым выходами триггера знака, выход первого блока сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ и через дешифратор - с выходами установки 0 триггеров регистра,.генератор импульсов, подключенный через распределитель тактов ко входу регистра, нулевому входу триггера и входам триггера зна.ъ ка, выходы которого соединены с управляющими входами четвертого и пятого ключей, через которые источники эталонного напряжения положительной и отрицательной полярности подключены к аналоговым входам двухпозицион ных ключей и входу первого ключа, выход второго блока сравнения соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого 20 подключен ко входу логического блока (11.В известном устройстве отсутствует коррекция динамических погрешностей, что приводит к потере достоверности контроля и малому быстродействию.Цель изобретения - уменьшение динамических погрешностей, повышение достоверности контроля и быстродей 4.30 ствияЦель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь с самоконтролем введены дополнительные элементы И, ИЛИ и элемент задержки, входкоторого соединен с выходом основного элемента задержки, первым входомдополнительного элемента ИЛИ и первыми входами дополнительных элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго блоков сравнения, а выходы соединены соответственно совходами сложения и вычитания единицы регистра, выход дополнительногоэлемента ИЛИ соединен со вторым входом элемента И, а выход логическогоблока подключен к шине считываниякода регистра.На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит блоки 1 и 2сравнения, в-разрядную резистивнуюматрицы ВВ 3 и 4, генератор 5 им",пульсов, распределитель б тактов,регистр 7, триггер 8, двухпозиционные переключатели 9 и 10, ключи 1115, триггер 16 знака, дешифратор 17,элементы ИЛИ 18 и 19, элементы И 2022, элементы 23 и 24 задержки, логический блок 25, источник 26 эталонного напряжения положительной полярности, источник 27 эталонного напряжения отрицательной полярности.Предлагаемое устройство работаетследующим образом,Весь цикл преобразования происходит за и тактов (где п минус 1 - число рабочих тактов, а и - контрольныйтакт).Работа АЦП без самоконтроля происходит следующим образом. По сигналуУстановка 0, распределитель бтактов устанавливает блоки 7 и 8 висходное состояние. При этом двухпозициовные переключатели 9 и 10 подключены к корпусной шине, к напряжение на втором входе блока 1 сравнения равно нулю. При поступлении напервый вход блока,1 сравнения знако"переменного напряжения производится выбор знака и триггер знака 16устанавливается, например, в нулевое,состояние. В этом случае напряжениеот источника 26 через ключ 14 поступает на переключатели 9 и 10. Рас"пределитель б тактов переводит триггер. старшего разряда регистра 7 вединичное состояние, и на второмвходе блока 1 сравнения Появляетсянатяжение 0,5 О т . Если измеряемоеэтнапряжение больше компенсирующегонапряжения, то на выходе дешифратора 17 импульс не появляется, к триггер старшего разрядаостается вединичном состоянии. Если измеряемоенапряжение меньше компенсирующегонапряжения, то на выходе дешифратора 17 появляется импульс, которыйвозвращает триггер старшего разряда 5 10 15 20 2 3 О 35 40 45 0 55 60 65 в нулевое состояние В результате за птактов производится определение всех разрядов АЦП.При самоконтроле на и-ом такте триггер 8 устанавливается в единичное состояние, происходит срабатывание ключа 9 и источник 26 оказывается подключенным к (в+1)-му резистору 2 В матрицы 4 (при преобразовании напряжений положительной полярности). При этом на выходе матри;, цы 4 формируется напряжение О +О, Это напряжение поступает на вход блока 1 (в+1)-ый резистор 2 В матрицы 3 через ключ 13 оказывается подключенным к источнику 27. При этом на выходе матрицы 3 формируется напряжение О .-О . Производится проверка со"зт мл ротношенйй между изменяемым Окц и компенсирующим напряжениями О =О + + О,г. Если оказывается, чтоОномОэт+О, то импульс с выхода блока 1 сравнения через элемент И 21; опрашиваемого элементом задержки 23, производит увеличение кода в регистре 7 на единицу в млад- шем разряде, Если оказывается, чтоОкэмОзт . ОмАр то импульс с выхода блока 2 сравнения через элемент И 20, опрашиваемый элементом задержки 23, производит уменьшение кода в регистре 7 на единицу в младшем разряде. Производится анализ возможности считывания кода кз регистра 7, Если на выходе элемента ИЛИ 18 имеется импульс, то в момент времени, определяемый задержкой элемента 24 залержки, на выходе элемента И 22 появляется импульс, который, заступив в логический блок 25, формирует сигнал запрета на считывание кода иэ регистра 7.При 1 Озт+ОмлрОка Оэт Омюр 1 элементы И 20 и 21 оказываются закрытыми и изменение кода в регистрене производится. В этом случае на выходе элемента ИЛИ 18 не появляется импульс в момент времени, определяемый задержкой элемента 23 задержки,логический блок 25 формирует сигналразрешения на считывание кода из регистра 7.В случаях, когда осуществляется коррекция динамических погрешностей, то после ее проведения производится дополнительный контроль работы АЦП с целью повышения достоверности выдаваемой информации с регистра 7 в устройства сопряжения. ЕслиОкаОЙ +ОмрМиОим( Офт -Ояд , то элемент И 22 в момент времени, определяемый задержкой элемента 24 задержки, выдает сигнал влогический блок 25, который формирует сигнал запрета на считывание кода из регистра 7 . Если после проведениякоррекцииО 9+11 кр / 1 Окщ/ъМат24 задержки, выдает сигнал в логический блок 25, который формирует сигнал разрешения на считывание кода из регистра 7.Прн установке триггера знака 16 в единичное состояние (при контроле напряжений отрицательной полярности) самоконтроль АЦП производится анало-, гично выаеописанному.Формула изобретенияАналого-цифровой преобразователь с самоконтролем по авт; св, В 809554, 5 о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью уменьшения динамических погрешностей, повышения достоверности контроля и быстродействия, в него введены дополнительные элементы И, ИЛИ и элемент задержки, вход которого соединен с выходом основного элемента за-,держки, первым входом дополнительного элемента ИЛИ и первыми входамидополнительных элементов И, вторыевходы которых подключены соответственно к выходам первого и второгоблоков сравнения, а выходы соединены, соответственно, со входами сложения и вычитания единицы регистра,выход дополнительного элемента ИЛИсоединен со ;вторым входом элементаИ, а выход логического блока подключен к шине считывания кода регистра. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэв1. Авторское свидетельство СССР В 809554, кл. Н 03 К 1317,1979 (прототип).886236Составитель В,МахнановРедактор Л,Пчелинская Техред А.Бабинец Корректор Б.Бутяг Закаэ 10559/77 атент, г. Ужгород, у оектная Тираж 991 ВЯИИПИ Государстве по делам изобре13035, Москва, Ж,Подписноеного комитета .СССРений и открытийРаушская наб., д.