Аналого-цифровой преобразователь амплитудных значений радиоимпульсов

 

Изобретение относится к технике преобразования аналоговых величин в цифровые и может быть использовано в контрольно-измерительных системах. Цель изобретения - расширение динамического диапазона преобразователя . Преобразователь содержит усилители 1 радиоимпульсов, включенные последовательно , ключи 2, компараторы , 3,а также блок 4 формирования выходных сигналов. Усиленные радиоимпульсы по входной шине 5 через открытые ключи 2 поступают на входы компараторов 3 и аналоговые входы блока 4.Срабатывающие компараторы 3 отключают свои входы от выходов соответствующих усилителей 1-с помощью ключей 2 во время действия сигнала управления на шине 6, посредством блока 4 на шинах В выходного кода устанавливается соответствующий код, а на выходной шине 7 устанавливается сигнал аналоговой разности для последующего преобразования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S Л oS СА 1 05 сд со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLIHAËÈÑTÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) Ai (51) 4 Н 03 M 1 44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTI»I»I

®Ж.» „,, Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ . / у; . .1 (21) 4004695/24-24 (22) 06.01.86 (46) 15.06,87. Бюл. Р 22 (72) В.М. Мамро и С.А. Кашкевич (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1152088,,кл. Н 03 М 1/44. 1983.

Цифровые электроизмерительные приборы. /Под ред. В.М. Шляндина. - M., : 1972, с. 307, рис. 8-10.

l (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

АМПЛИТУДНЫХ ЗНАЧЕНИЙ РАДИОИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к технике преобразования аналоговых величин в цифровые и может быть использовано в контрольно-измерительных системах.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона преобразователя. Преобразователь содержит усилители 1 радиоимпульсов, включенные последовательно, ключи 2, компараторы .

3, а также блок 4 формирования выходных сигналов. Усиленные радиоим-. пульсы по входной шине 5 через открытые ключи 2 поступают на входы компараторов 3 и аналоговые входы блока

4 ° Срабатывающие компараторы 3 отключают свои входы от выходов соответствующих усилителей 1.с помощью ключей 2 во время действия сигнала управления на шине 6, посредством блока 4 на шинах 8 выходного кода устанавливается соответствующий код, а на выходной шине 7 устанавливается сигнал аналоговой разности для последующего преобразования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 13

Изобретение относится к технике преобразования аналоговых величин в цифровые и может быть использовано в информационно-вычислительных и контрольно-измерительньгх системах различного назначения.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона преобразователя.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема aналого-цифрового преобразователя амплитудных значений радиоимпульсов, на фиг, 2 — эпюры напряжений в узловых точках схем«.

Устройство состоит из линейных усилителей 1.1-1.п, ключей 2,1-2.п, компараторов 3.1-3.п, блока 4 формирования выходных сигналов„ Входной шины 5, шины 6 управления, вьгходной шины 7 аналоговой разности и шины 8 выходного кода.

Блок 4 содержит шифратор 9, дешифратор 10 и ключи 11.1 — 11.п, 11.п+1.

Унитарный код компараторов обозначен и 1, двоичный код на выходе шиф,ратора m,...,1, код на выходе дешифратора п,...,1.

Преобразователь работает следующим образом.

Усиленные радиоимпульсы через Открытые ключи 2 подаются на входы компараторов 3 и ключей 1i в блоке 4 формирования выход«ых сигналов,. В каждом компараторе производится сравнение амплитудного значения рядиоимпульса с пороговым уровнем в пределах отрезка времени, соответствующего длительности управляющего импульса. На выходе компарятора формируется "1", если амплитуда сигнала превышает пороговый уровень.

Эпюры сигналов на выходах элементов устройства поясняют его работу при трех значениях амплитуды радиоимпульсов, соответствующих отрезКаМ Времени Т „ Т, ".. 3 В Обозначении эпюр 1,1 3.2 первая цифра oîîòветствует номеру момента, вторая порядковому номеру фрагмента схемы, включающего элементы 1-3 начиная слева.

В течение отрезка време«и Т амплитуда радиоимпульсов «а входах компараторов не превышают пороговые уровни. Ни один из кампараторов нс срабатывает. На входах и выходах шифратора 9 появляется "0". Код «а выходе дешифряторя 10 соответствует

1...110. Сигналом "0" открыт ключ

17659 2

11.1, аналоговый вход которого через ключ 2.1 подключен к концу линей. ки усилителей 1, Остальные ключи 11 закрыты "1". На выходную шину 7 поступает сигнал выхода последнего усилителя (эпюры 1.1, 2.1, фиг.2).

В течение отрезка времени Т з амплитуда радиоимпульса «а выходе усилитель«ой линейки соответствует поро10 говому уровню компаратора. Срабатывает соответствующий компаратор 3 (эпюра 3.1). На его выходе формиру ется "1", которая запоминается триг-. гером защелкой компяратора до конца

ll5 импульса управления. Соответствующий кпюч 2 Размыкается, Отключая цепь сигнала От входа компяратора и ключа

11 схемы формирования разности. Двоичный код О,,О1 : выходя шифратора

20 по шинам 8 IIocò ïaeò На выход преобразователя и формирует на выходе дешифратора 10 код !...101. Сигналом

"0" Открывая.тся ключ 11, аналоговый вход которого через ключ 2 подключен

2- к выходу предпоследнего усилителя.

Остальные. ключи 11 закрыты "!", На выходную шину 7 поступает сигнал с ,выхода предпоследнего усилителя (эпюры 1,2 и 2.2, фиг,2).

ЗО Если амплитуды радиоимпульсов на выходах двух усилителей превышают пороговые уровни компараторов 3 (отрезок времени Т ), срабатывает два компаратора, размыкаются два последg5 них ключа 2, обнуляются входы срабатывающих компаряторов 3. На выходе шифратора 9 устанавливается код О...

О!0, на выходе дешифрятора 10 — код !... 10!1 . Сигналом "0 1 Открыт ключ .10 11,, аналоговый вход которого через ключ 2 подключен к выходу третьего от конца линеики усилителя. Сигнал с вьгхода этого усилителя подается на выходную шину 7 аналоговой разности, Когда сигнал, поступающий на вход«ую шину 5 преобразователя, настолько велик, что срабатывают все компараторы 3, размыкаются все ключи

2, на входе и Выходе шифратора устанавливаются "1", код «а выходе дешифратора равен 01„..1. Сигналом

"0 открыт ключ 11,, сигналь«ый вход ко голого подключен к входу усилительБо", ли«е!ки. .!я выходную шину 7 ггоступает сигнал с u ".Од« .й ши«ы 5 преОбразоeaI еля, Если ИОООГОБые уроч«и з. ех кОмпа заторов 3 ряв«ы, в аМ. 1итудные харак «рис гики y «,.:.. «й 2 и.ге и-ч«ы шаг

3 1З квантования преобразователя определяется коэффициентом усиления усилителей 1. Преобразователь имеет логарифмическую характеристику квантования, число уровней квантования определяется количеством каскадов усиления. Дальнейшее увеличение разрядности достигается путем преобразования сигнала аналоговой разности в следующей ступени кодирования.

Таким образом, аналоговые ключи

2 позволяют разрывать цепь сигнала на выходе каждого усилителя при срабатывании соответствующего компаратора, отключая источник помех, что позволяет расширить динамический диапазон преобразователя при сохранении его точности.

17659 4 шинами выходного кода, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона преобразователя, в него введены п ключей, аналоговые входы которых соединены с выходами соответствующих уси- лителей, входы управления — с выходами соответствующих компараторов, а выходы подключены к аналоговым входам соответствующих компараторов, входы управления которых объединены и являются шиной управления, при этом аналоговый выход блока формирования выходного сигнала является выходной

15 шиной аналоговой разности, à (и+1)-й аналоговый вход. является входной шиной.

Формула изобретения

1. Аналого-цифровой преобразователь амплитудных значений радиоимпульсов, содержащий и по числу уров- 25 ней квантования компараторов, п . включенных последовательно усилителей и блок формирования выходных сигналов, и аналоговых входов которого объединены с аналоговыми входами соответствующих компараторов, выходы которых подключены к соответствующим цифровым входам блока формирования выходных сигналов, (и+1)-й аналоговый вход которого объединен с входом п-го усилителя, а цифровые выходы — являются соответствующими

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок формирования выходных сигналов вы-! полнен на шифраторе, дешифраторе и (n+1) ключах, аналоговые входы которых являются соответствующими аналоговыми входами блока формирования выходных сигналов, цифровыми входами которого являются соответствукнцие входы шифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам управления ключей, выходы которых объединены и являются аналоговым выходом блока формирования выходных сигналов, цифровыми выходами которого являются соответствующие выходы шифратора.

1317659

Составитель В. Войтов

Редактор Л. Пчелинская Техред Л.Олийнык

Корректор С. Черни

Заказ 2435/55 Тираж 901

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4