Аналого-цифровой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 Н 03 М 1/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ,:,ыхадхо К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский энергетический институт(57) Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах и информационных измерительных системах. Для повыщения точности преобразования в аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор 2, дифференциальный измерительный усилитель 1, блок 10 управления, преобразователь 5 ток - напряжение, аналого-цифровой преобразователь 8, введены цифроаналоговый преобразователь 6, дифференциальный измерительный усилитель,3, аналого-цифровой преобразователь 4, управляемый инвертор 7 кода, регистр 9, сумматоры 11 и 12 кода. 3 з.п. ф-л ы, 5 ил,, с",- ,",ссГсс Гсс.сл".Н,ОЕОс.срса с, с сс; Г/ 1 Код М 1 через управляемый инвертор 7кода без инверсии поступает на ЦАП б, приэтом выходной ток ЦАПЦАП=11 12 К 2 М 1+ с 2 .5 где 11 и 12 - выходные токи соответственнопрямого и инверсного Выходов ЦАП б:К 2 - коэффициент преобоазования ЦАПб; Ь 2- посреосность ЦАП 0.10 Разность токов дифференциального измерительного усиея 11Ас 1 ДИУ=КЗОвх+ Ь 3где Кз - коэффициент передачи усилителя 1;3 погрешностсз усилитсля 1,1 5 ВЫХОдНОй ТОК уСИлсИТЕГся1 вссх=61 ДИУЦАП+ с 2 - Л 3,По команде блока 10 преобразователь 5и АЦП 8 и реобразугот ьыходной ток усилителя 1 а код И:20 М 2=К 41 ввсх+ Ь 4где К 4 суммэрный коэффициент прсзобразования преобразователя 5 и АЦП 8;Г"с 4- суммарная погрешность и реобразователя 5 и АЦП 8:25 Затем по команде блока 10 код М 2 запоминается в регистре 9По команде блока 10 происходит коммутационное инвертирование, в результатевходное напряжение ( свх поступает на уси 30 литель 1 инверсно, т,е,1-с вх К И=-Ь вх .Разность токов на усилителе 1 становит.Ся равной;ЬДиУки=-Ьвх Кз+ ЬЗ:=-Й .ДсиУ+2 Ъ,85 Выходной ток ЦАП б при инвсрсном коде ф 1) равен:ЬЦАпки=К 211+ Ь 2 =Л 1 цАп. 2 Ь 2Выходной ток усилителя 11 выхки "с-с сДиУки Л 1.1 Апки+ Л 2 - Р 1 3,40 По команде блока 10 преобразователь 5и АЦП 8 преобразусот выходной ток в код йз:43=-КГ 1 выхКИ Ь 4сса сумматоре 11 происходит операциявычитания из кода М 2 када Кз Г 1 олученный215 результат суммируется с Чна сумматоре12. 8 результате выхгсдной код становитсяравым Чвых= --- + 111= ЬЗй вх-с 1 К 214,вхК 2 - 113 ., , сг, с25 О К 2 Кюй+ К 1 Овх+ ЬВыбрав К 2 К 4=1 и 1,2= - гсслувмс.4"1 вьсх=КЗК 43 вх.аким образом, в выходном коде скомф" генсироааны погрешОсти Ь 1 Г 2 Ь 3 и А 4.Ф О р м у л а и 3 О Ь р е те и и я 1, Аналого-цифровой преобразователь,содержащий хомсиутатпр, первый и второй ИНфОРМВЦИОННЫЕ ВХОДЫ с ОттсРГсГО ЯВЛЯОСЯсоответственно первой и второй входными шинами, вход управления соединен с первым выходом блока управления, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами первого дифференциального измерительного усилителя, выход которого через преобразователь токнапряжение соединен с информационным входом первого аналого-цифрового преобразователя, вход управления которого соединен с вторым выходом блока управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены второй дифференциальный измерительный усилитель, второй аналого-цифровой преобразователь, управляемый инвертор кода, цифроаналоговый преобразователь, регистр. первый и второй сумматоры кодов, причем первый и второй входы второго дифференциального измерительного усилителя являются соответственно первой и второй входными шинами, а выход соединен с информационным входом второго аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами управляемого инвертора кодов и первыми входами первого сумматора кодов, выходы управляемого инвертора кода соединены с соответствующими информационными входами цифроаналогового преобразователя, инверсный и прямой выходы которого подключены соответственно к третьему и четвертому входам первого дифференциального измерительного усилителя, выходы первого аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с информационными входами регистра и первыми входами второго сумматора кодов,воре входы оорого подключены к соответствующим выходам регистра, выходы второго сумматора кодов соединены с соответствующими вторыми входами первого сумматсра кодов, выходы которого являются выходной шиной, первый выход блокауправления соединен с входами управленияуправляемого инвертора кода и цифроаналогового преобразователя, третий и четвер- .тый выходы соединены соответственно с входами управления регистра и второгоаналого-цифрового преобразователя, пятый выход является шиной "Готов", а вход - шиной "Пуск",2. Преобразователь по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что цифроаналоговый преобразователь выполнен на источнике образцового тока, делителях тока пополам,переключателях тока и разрядных ключах, выход источника образцового тока соединен с входом первого делителя тока, первый.10 15 20 25 30 35 40 50 и второй выходы каждого -го делителя тока пополам соединены с соответствующими первым и вторым входами каждоо 1-го переключателя тока, первый вьход каждого 1-го переключателя тока соединен с информационным входом каждого 1-го разрядного ключа, второй выход каждого 1-го переключателя тока, кроме последнего, соединен с входом+1-го делителя тока пополам, входы управления переключателей тока объединены и являются входом управления цифроаналогового преобразователя, первые выходы всех разрядных ключей обьединены и являются инверсным выходом цифроаналогового преобразователя, вторые выходы разрядных ключей объединены и являются первым выходом цифроаналогового преобразователя, входы управления разрядных ключей являются соответственно информационными входами цифроаналогового преобразователя, второй выход последнего переключателя тока является шиной нулевого потенциала.3, Преобразователь по и. 2, о т л и ч а ю. щ и й с я тем, что блок управления выполнен на генераторе импульсов, двух триггерах, распределителе импульсов, двух элементах И, элементе ИЛИ, интегрирующей цепи из резистора и конденсатора, первый вывод которого является шиной нулевого потенциала, второй вывод объединен с первым выводом резистора и соединен с первыми входами распределителя импульсов и первого элемента И, второй вывод резистора является шиной источника питания, второй вход первого элемента И соединен с первым выходом распределителя импульсов, а выход соединен с пеовым входом первого триггера, второй вход которого является входом блока, прямой выход соединен с первым входом второго элемента И, инверсный выход является пятым выходом блока, второй вход второго элемента И соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с вторым входом распределителя импульсов, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым входом второго триггера, первым и вторым входами элемента ИЛИ, пятый и шестой выходы являются соответственно третьим и четвертым выходами блока, второй вход второго триггера соединен с его инверсным выходом, прямой выход которого является выход элемента ИЛИ,. 4, Преобразователь поп.1. отл ич а ющ и й с я тем, что дифференциальный измерительный усилитель выполнен на трех отражателях тока, двух источниках тока, резисторе, двух операционных усилителях и двух транзисторах,еинвертирующие вхо 1691962ды первого и второго операционных усилителей являются соответственно первым и вторым входами усилителя, инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей соединены соответственно с эмиттерами первого и второго транзисторов, базы первого и второго транзисторов подключены соответственно к выходам соответствующих первого и второго операционных усилителей, выход первого источника тока соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и первым выводом резистсравыход второгоо - ЪФ О Эо --3 источника тока соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя и вторым выводом резистора, коллектор первого транзистора со цинен с входом перво го отражателя ток, коллектор второготранзистора соединен с входом второго отражателя тока, вход третьего отражателя тока соединен с выходом первого отражателя тока, выходы второго и третьего отражате лей тока объединены и являются выходомусилителя, третьим и четвертым входами которого являются соответственно входы первого и второго отражателей тока.