Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) (11) 3 М 1/56 ОБРЕТЕЕЛЬСТВУ ОПИСАН еМаей СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВ(46) 15,05.86. Бюл, У 18 (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССР У 783987, кл. Н 03 К 13/20, 1979,Гитис Э.И Пискулов Е.А, Аналогоцифровые преобразователи, Учеб. пособие для вузов, М,: Энергоиздат,1981, с. 218-220, рис. 6-4 б.(54) СПОСОБ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ:ЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах ввода управляющих ЦВМ, Изобретение позволяет повысить точность преобразования при воздействии случайной, апдитивной пом хи. Это достигается тем, что формируется напряжение развертки с помощью генератора напряжения развертки,,Сравнивается входное напряжение снапряжением развертки с помощью блока сравнения. Заполняется интервалвремени от момента начала разверткидо момента первого совпадения входного напряжения и напряжения развертки импульсами эталонной частоты отгенератора импульсов, которые подсчитываются счетчиком импульсов.После первого совпадения входного напряжения и напряжения развертки продолжают заполнять импульсами эталоннойчастоты временной интервал до момента последнего совпадения входногонапряжения и напряжения развертки.Формируют выходной код с помощью регистров, блока управления, сумматоракак полусумму числа импульсов эталонной частоты за интервалы времениот момента начала развертки до моментов первого и последнего совпадений входного напряжения и напряженияразвертки, 2 с,п.и 1 з.п.ф-лы 5 ил.1231611 4и 13 подаются на вторые входы элементов И 14 и 15 соответственно и зх 1 пах 2 1 О 40 50 выборок результата сравнения входно 1го сигнала и развертывающего сигнала (достоверный интервал должен не менее, чем вдвое превышать период им-пульсов эталонной частоты). Отсюода по известным характеристикам помехи осуществляют синтез параметров АЦП. Где ь 1 - интервал декоррсляции помехи, определяемый по автокорреляционной функции помехи,Знаясь .из (3) определяют значе-Я ъЪ 1ние эталонной частоты АцП, 2(т .ь 1Крутизна развертки5 бИтгде С - ,среднеквацратическое значение помехи,Зная В и 1 , определяют максимальное входное напряжение АЦП где ь - разрядность АЦП,При этом за счет осреднения двухотсчетов Й .и Й +Й, уменьшается также случайная погрешность.Устройство для реализации способааналого-цифрового преобразованияработает следующим образом,В начальном состоянии триггер 3и триггеры 12 и 13 блока 6 обнулены,в регистрах 8 и 9 .записаны коды 1(и М+й соответственно предыдущего1преобразования, а на выходе сумматора10 имеет место результирующий кодпредыдущего преобразованияМ=(2 В,И 1(2Импульс запуска, иницийрующийначало работы устройства, поступаетна первый вход триггера 3, на входгенератора 5, на третий вход блока6 и на второй вход счетчика 4. Приэтом происходит обнуление счетчика4 и установка триггера 3 в единичноесостояние, которое разрешает прохождение импульсов эталонной частоты сгенератора 1 через элемент И 2 напервый вход счетчика 4. Одновременно производится запуск генератора 5и установка триггеров 12 и 13 блока6 в единичное состояние. При этомвысокие выходные уровни триггеров 12 разрешают прохождение сигналов черезних.В первый момент равенства входного напряжения и напряжения развертки происходит первое срабатываниеблока 7, импульс с выхода которого,поступая на второй вход блока 6, за О пускает одновибратор 11. Импульс свыхода одновибратора 11 через элементы И 14 и 15 поступает на первый ивторой входы блока 6 и далее на первые входы регистров 8 и 9, осуществляя запись кода М соответствующегопервому срабатыванию блока 7 в регистры 8 и 9. По заднему фронту импульса одновибратора 11 триггер 12 устанавливается в нулевое состояние иего низкий выходной уровень запрещаетпрохождение сигналов через элементИ 14, При каждом последующем срабатывании блока 7 импульсы с выхода одновибратора 11, проходя через элемент 25 И 15 на первый. вход регистра 9, осуществляют запись текущего кода счетчика 4 в регистр 9, При последнемсрабатывании блока 7 в момент времени(Фиг. 1) в регистр 9 записываетзся код Ц + й . Выходные коды И и1М + М регистров 8 и 9 поступают на1 Ясумматор 10, где Формируется результирующий код К = (2 М+ й)(2 преобразования. При переполнении счетчика4 сигнал переполнения обнуляет триггеры 3 и 13 и запрещает прохождение сигналов через элементы И 2 и 15.После этого устройство готово к следующему циклу преобразования. Разрешающая способность блока 6 определяется в основном характеристиками одновибратора 11, который запускается по переднему Фронту (переход 0 - 1) сигнала блока 7. Функция одновибратора 11 заключается в нормиров.ке выходных импульсов блока 7 по длительности с тем, чтобы обеспечить надежность записи кодов в регистры 8 и 9, Запустившись от переднего Фронта импульса с выхода блока 7, одновибратор 11 не реагирует на импульсы блока 7 до тех пор, пока не возвратится в исходное состояние. Длительность импульса одновибратора выбирас "1ние напряжения развертки, сравнениевходного напряжения с напряжениемразвертки, формирование первогоинтервала времени от момента началаразвертки до момента первого совпадения напряжения развертки с входнымнапряжением и формирование выходногокода, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности преобразования при воздействии случайной аддитивной помехи, после формирования первого временного интервалаосуществляют формирование второговременного интервала до момента последнего равенства входного напряжения напряжению развертки, а формирование выходного кода. осуществляютпо формуле 1, +111+ 11 ) 10 20 Фгде М - код, соответствующий первомувременному интервалу; . 25И, - код, соответствующий второмувременному интервалу.2. Устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход соединен с первым входом счетчика импульсов,первый вход триггера и вход генератора напряже 35 ния. развертки объединены и являются шиной "Запуск", выход генератора напряжения развертки соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого является входной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены первый и второй регистры, блок управления и сумматор, причем второй вход триггера объединен с первым входом блока управления и соединен с выходом переполнения счетчика импульсов, второй вход блока управления соединен с выходом блока сравнения, второй вход счетчика импульсов и третий вход блока управления объединены и являются шиной "Запуск",первый и второй выходы блока управления .соединены соответственно с первыми входами первого и второго регистров, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов, а выходы соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматора, выходы которого являются выходными шинами.3, Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен на одновибраторе, двух триггерах,. двух элементах И, первые входы первого и второго триггеров объединены и являются третьим входом блока управления, второй вход первого триггера является первым входом блока управления, второй вход второго триггера объединен с первыми входами первого и второго элементов И и соединен с выходом одновибратора, вход которого является вторым входом блока управления, выходы первого и второго триггеров соединены соответственно со вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока управления..Попович Коррект А. Реви илипен р а аказ 266 но-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,изводсз 57 Тираж ВНИИПИ Государствепо делам изобрет 13035, Москва, Х 1-35 816 Подписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4/5