Устройство для аналого-цифрового преобразования

) Авторыизобретени 7 Заяви 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛОГО-ЦИфрОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И овог нтел ления, цифров говый аналогосигнал,дом цифрвыход ас входомфициентдинен с разоватНедос являетс го преоб лов, воз Изобретение относится к электроиэмерительной н вычислительной технике и предназначено для преобразования широкополосных аналоговых сигналов в ц ровой код. стно устройство для аналого-цифпреобразования, содержащее усис переменньм коэффициентом усианалоговый сумматор, аналогий преобразователь и цифро-аналореобразователь. На первый вход вого сумматора подается входной второй вход соединен с выхоо-аналогового преобразователя, налогового сумматора соединенусилителя с переменным коэфом усиления, выход которого соевходом аналого-цифрового преобеля 13 и 21 .татком известного устройства я низкая точность аналого-цифроворазования широкополосных сигнаникающая иза большой погреш ности при кодировании высокочастотныхс оставл я ющих.Цель изобретения - повышение точнос-фти устройства.Поставленная цель достигается тем 51что в устройство для аналого-цифровогопреобразования, содержащее аналоговыйсумматор, первый вход которого соединенс входной шиной, второй вход - с выходом первого цифро-аналогового преобторазователя, а выход - с входом усилителя с переменным коэффициентом передачи, выход которого соединен с входоманалого-цифрового преобразователя, дополнительно введены сумматор блокеуправления, второй цифро-аналоговый преобразователь, реверсивный счетчик и .сравнивающее устройство, причем выход блока управления соединен с управляющими 20входами усилителя с переменным коэффициентом усиления, аналого-цифровогопреобразователя, реверсивного счетчикаи сумматора, первый вход которого соминеи с выходом аналого-цифрового префВ 930655разователя, второй вход - с выходом реверсивного счетчика и через второй циро-аналоговый преобразоватлль - с третьро-аналоговый преобразователь - стретьим входом аналогового сумматора,первый выход - с выходной шиной, второй выход - с входом первого цифре-аналогового преобразователя, при этом первый вход сравнивающего устройства соединен с входной шиной, второй вход - 10с выходом первого цифрэ-аналоговогопреобразователя, а выход - с входом реверсивного счетчика.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства для аналого-цифровИ 5го преобразования,Устройство содержит аналоговый сумматор 1, усилитель 2, аналого-цифровойпреобразователь 3, сумматор 4, первыйцифро-аналоговый преобразователь 5, ре йверсивный счетчик 6, второй цифро-аналоговый преобразователь 7, сравнивающееустройство 8, блок управления 9,Первый вход сумматора 1 соединен свходом устройства, второй вход - с выходом цифро-аналогового преобразователя 7,выход - с входом усилителя 2, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 3, выход которогосоединен с первым входом сумматора 4,первый выход которого соединен с выходом устройства, второй выход - с входом первого цифрс аналогового преобразователя 5, второй вход - с выходом35реверсивного счетчика 6, и с входом второго цифраналогового преобразователя 7,вход реверсивного счетчика 6 соединен свыходом сравнивающего устройства 8, первый вход которого соединен с входом устройства, второй вход - с выходом первого цифро-аналогового преобразователя 5,управляющий вход реверсивного счетчи.ка 6 соединен с выходом блока управления 9, который, кроме того, соединен с45управляющими входами сумматора 4, аналого-цифрового преобразователя 3 и усилителя 2.Устройство работает следующим образом.При кодировании входного сигнала в50двоичном коде весь цикл преобразованияразделен на К тактов, На каждом тактепроисходит определение МХ разрядовдвоичного кода. Полная разрядность выходного кода устройства зависит от числа разрядов Му блока аналого-цифровогопреобразователя 3 и числа тактов К и вобщем случае будет равно К М,В начале работы импульсом "Пуск" в усилителе 2 устанавливается коэффициент передачи равный 1 регистры сумматора 4 и реверсивный счетчик 6 сбрасывается в "О", запускается аналого-цифровой преобразователь 3, который кодирует входной сигнал с числом разрядов Мх . Код записывается в сумматор 4 и поступает на вход цифрз-аналогового преобразователя 5, с выхода которого аналоговый сигнал, соответствующий коду ЙХ, поступает на вход аналогового сумматора 1, где вычитается из входного сигнала, По команде с блока управления 9 в усилителе 2 устанавливается коэффициент передачи К=2, и начинается следующий такт преобразования. Во втором такте преобразования на вход аналого-цифрового преобразователя 3 поступает усиленная в 2 " раз сумма трех напряжений Ь П + Ь,+ Ь , где Ь р - статическая погрешность аналогоцифрового преобразователя 3, равная погрешности первого такта преобразования, Ь и- его динамическаЯ погРешность,- напряжение, равное приращению входного сигнала за время коммутации аналоговых элементов устройства, Усиленное в 2раз напряжение Йпр+ Ьдин+ь приИнекоторых значениях Ьи Ь может превышать предел измеренйя аналогцифрового преобразователя 3 и в работе устройства произойдет сбой. Для компенсации возникающей погрешности в структуру введены сравнивающее устройство 8, реверсивный счетчик 6 и второй цифро-аналоговый преобразователь 7, которые работают следующим образом.По окончании работы аналого-цифрового преобразователя 3 на первом такте преобразования по команде с блока управления 9 начинает работать реверсивный счетчик 6, который управляет цифро-аналоговым преобразователем 7, В начальный момент времени напряжение с выхода второго цифро-аналогового преобразователя 7 равно О и на входе сравнивающего устройства 8 поступает изменяющийся вход-. ной сигнал и постоянное напряжение с выхода первого цифро-аналогового преобразователя 5. При увеличении разницы между напряжением с выхода первого цифро-аналогового преобразователя 5 и входным сигналом второй цифре-аналогового преобра зователь 7 начинает компенсировать это приращение, причем дискретность его равна дискретности аналого-цифрового преобразователя 3.9306 20формула изобретения Устройство для аналого-цифрового преобразования, содержащее аналоговый сумматор , первый вход которого соеди З нен с входной шиной второй вход - с выходом первого цифро-аналогового преобразователя, а выход - с входом усилителя с переменным коэффициентом передачи, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, о тл и ч а ю щ е е с я,тем, что, с целью 5На втором такте преобразования анелого-цифровой преобразователь 3 кодирует напряжение с выхода усилителя 2, равное (дд +дквпд - компенсирующее напряжение с выхода 5 .второго цифро-аналогового преобразовате-. ля 7, Полученный код целится на 2 " и записывается в сумматор 4, одновременно с этим в сумматор 4 записывается код с реверсивного счетчика 6. Коррекция 10 возникающей погрешности происходит на всех тактах работы преобразователя, аналогично, как и на первом такте, вследствии чего погрешность предлагаемого устройства при кодировании высокочастот ных составляющих широкополосных сигналов существенно меньше и точность пре-, образования повышается. повышения точности, в него дополнительно введены сумматор, блок управления,второй цифре-аналоговый преобразователь,реверсивный счетчик и сравнивающее устройство, причем выход блока управлениясоединен с управляющими входами усилителя с переменным коэффициентом усиления, аналого-цифрового преобразователя,реверсивного счетчика и сумматора, первый вход которого соединен с выходоманалого-цифрового преобразователя, второй вход - с выходом реверсивного счетчика и через второй пнфро-аналоговый преобразователь - с третьим входом аналогового сумматора, первый выход - с выходной шиной, второй выход - с входом первого цифро-аналогового преобразователя,при атом первый вход сравнивакяцегоустройства соединен с входной шиной,второй вход - с выходом первого цифрааналогового преобразователя, а выходс выходом реверсивного счетчика.йсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Островерхов В, В. Динамическиепогрешности аналого-цифровых преобразователей. М., Энергия", 1975, с, 5163,2. Шляндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М., фВыошая школа, 1973, с 239240.(прототип)930655 ПодписиСР 527/82 Тираж 954ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб.,каз 3