Способ автоматического выбора диапазона аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления

 

1. Способ автоматического выбора диапазона аналого-цифрового преобразования , включающий формирование первого ряда напряжений путем дискретного масштабирования преобразуемого напряжения, о т л и ч а и йс я тем, что, с целью снижения динамической погрешности преобразования, формируют второй ряд напряжений путем инвертирования преобразуемого напряжения, его дискретного масштс бирования . Смещения, полученных напряжений в соответствии с диапазоном преобразования, после чего осуществляют мажоритарную выборку из сформированных рядов напряжений с последующим преобразованием в циклический § код , а диапазон преобразования определяют путем сравнения между собой соответствующих дискретных значений напряжений сформированных рядов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(61) Н 03 К 13/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3470308/18-21 (22) 12.07.82 (46) 15.05.84. Бюл. )) 18 (72) А.М.Беркутов, И.П.Гиривенко, С.Г.Гуржин, В.Н.Морозов, Е.М.Прошин и (0.Е.Сероухов (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 681.325(088.8) (56) 1. Коломиец О.М., Прошин Е.М.

Автоматический выбор диапазона измерения в цифровых приборах."Энергия", 1981, с. 27-35.

2. Авторское свидетельство СССР

1) 902247, кл. Н 03 К 13/18, 1982 (прототип). (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА

ДИАПАЗОНА АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ()!ЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ автоматического выбора диапазона аналого-цифрового пре- образования, включающий формирование первого ряда напряжений путем дискретного масштабирования преобразуемого напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения динамической погрешности преобразования, формируют второй ряд напряжений путем инвертирования преобразуемого напряжения, его дискретного масштабирования, смещения полученных напряжений в соответствии с диапазоном преобразования, после чего осуществляют мажоритарную выборку иэ сформированных рядов напряжений с последующим преобразованием в циклический Я код, а диапазон преобразования определяют путем сравнения между со- ф/ бой соответствующих дискретных значений напряжений сформированных рядов. (1092721

2. Устройство автоматического выбора диапазона аналого-цифрового преобразования, содержащее блок определения диапазона, аналого-цифро.вой преобразователь, выходы которого соединены с первыми выходнЫми шинами, блок неинвертирующих усилителей, входы которых объединены и соединены с входной шиной, о т л и ч а ю щ е . е с я тем, что, с целью снижения динамичесокй погрешности преобразования, введены блок инвертирующих усилителей, блок мажоритарных элемен.тов, выход которого соединен с вхо- .

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах преобразования аналоговых сигналов в код. 5

Известен способ автоматического выбора диапазона аналого-цифрового преобразования напряжения, который используется для исключения потери информации, и устройство для реализации этого способа, в котором с помощью блока определения диапазона переключается чувствительность масштабирующего устройства 313.

Недостатком известного способа и устройства является наличие динамической погрешности, определяемой задержкой в блоке определения диапазона и в переключении масштабирующе-: го устройства.

Известен также способ автоматического выбора диапазона аналогоцифрового преобразования, включающий формирование первого ряда напряжений путем диспертного масштабирования преобразуемого напряжения (2).. 25

Известно также устройство для его реализации, содержащее блок определения диапазона, аналого-цифровой преобразователь АЦП, выход которого соединен с первыми выход- 30 ными шинами, блок неинвертирующих усилителей, входы которых объединены и соединены с входной шиной l 21.

Недостатком данного способа и устройства является наличие динами- З5 ческой погрешности при переходе из одного диапазона измерения в другой во время измерения.

Цель изобретения — снижение динамической погрешности преобразования.

Цель достигается тем, что соглас- » но способу автоматического выбора диапазона аналого-цифрового преобразования, включающему формирование первого ряда напряжений путем дискретиого масштабирования преобразуедом аналого-цифрового преобразователя, а входы — с соответствующими входами блока определения диапазона, и соответствующими выходами блока неинвертирующих усилителей и блока инвертирующих усилителей, первые входы которого соединены соответственно с шинами напряжения смещения, а вторые входы объединены между собой и соединены с входной шиной, при этом выходы блока определения диапазона со,динены с вторыми выходными шинами, 2 мого напряжения, формируют второй ряд напряжений путем инвертирования преобразуемого напряжения, его дискретного масштабирования, смещений полученных напряжений в соответствии с диапазоном преобразования, после чего осуществляют мажоритарную выборку из сформированных рядов напряжений с последующим преобразованием в циклический код, а диапазон преобразования определяют путем сравнения между собой соответствующих дискретных значений напряжений сформированных рядов.

В устройство автоматического выбора диапазона аналого-цифрового преобразования, содержащее блок определения диапазона, аналого-цифровой преобразователь, выходы которого соединены с первыми выходными шинами, блок неинвертирующих усилителей, входы которых объединены и соедены с входной шиной, введены блок инвертирующих усилителей, блок мажоритарных элементов, выход которого соединен с входом ана,погоцифрового преобразователя, а входы-. с соответствующими входами блока определения диапазона и соответствующими выходами блока ненвертирующих усилителей и блока инвертирующих усилителей, первые входы которого соедиены соответственно с шинами напряжения смещения, а вторые входы объединены между собой и соединены с входной шиной, при этом выходы блока определения диапазона соединень с вторыми выходными шинами.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для реализации предложенного способа; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит блок 1 неинвертирующих усилителей, блок 2 инвертируюших усилителей, блок 3 межори1092721

Составитель A.Êóýíåöoâ

Редактор О.Колесникова Техред С.Мигунова Корректор В.Бутяга

Заказ 3275/43 Тираж 8б2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 тарных элементов, блок 4 определения диапазона, АЦП 5.

Выходы блока 1 неинвертирующих усилителей и блока 2 инвертирующих усилителей соединены с соответствующими входами блока 3 мажоритарных элементов и блока 4 определения диапазона, а выходы блоков 1 и 2 — с входной шиной, выход блока 3 мажоритарных элементов соединен с входом

ALII 5, выход которого соединен с первыми выходными шинами, вторые . выходные шины соединены с выходом блока 4 определения диапазона. С помощью блока 1 формируют напряжения

О„Щ Uz(t),„.,()„(Н, повторяющие форму входного напряжения с различными масштабами, а с помощью блока 2 формируют напряжения К,(С),u (t),,u„H ), ин— версные по отношению к входному и смещенные на величины ()„„, Lfoz, О „. (см. фиг. 2). Из полученного двойного ряда различных напряжений выбирают в каждый момент с помощью блока

3 мажоритных элементов срединное напряжение, которое на временной диаграмме выделено жирной линией.

Каждый участок этой ломанной линии соответствует своему диапазону входного сигнала с соответствующим масштабом. Инверсию четных участков нетрудно учесть на выходе АЦП 5, на вход которого поступает сигнал с блока 3 мажоритарных элементов.

Если АЦП 5 работает в циклическом коде, то учет инверсии на четных участках осуществляется автоматически, при условии, что диапазон также

)О кодируется в циклическом коде. Для определения перехода из первого поддиапазона во второй сравнивают напряжениями,(1)и U (t) на компараторе в блоке 4, из второго в третий сравнивают U<(t) и 0 (Ф) и т.д.

Сформировайные сигналы комцараторов подают на шифратор, расположенный в блоке 4, с которого снимают код поддиапазона.

Таким образом, предложенные спо- . соб и устройство по сравнению с известными свободны от динамических погрешностей в момент перехода с одного диапазона на другой по тракту прохождения аналогового сигна.-а, что снижает общую динамическую погрешность.