Аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам аналогодискретного преобразования, и позволяет повысить помехоустойчивость преобразователя . Цель достигается тем. что в аналого-цифровой преобразователь , содержащий генератор тактовой частоты, последовательно соединенные счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, компаратор, введены запоминающий регистр, регистр сдвига с параллельным вводом, при этом его последовательный и параллельный входы с (К+1)-го по п-й соединены с шиной логической 1, а параллельные входы с первого по К-й соединены с выходом регистра сдвига и входом записи запоминающего регистра (К / --- +1, где Т - период частоты генератора тактовой частоты; Т - максимальная дли- ; тельность помехи), а также формирователь импульса обнуления регистра сдвига, блок формирования максимума и элемент ИЛИ. В данном преобразователе при наличии импульсных помех исключаются ложная фиксация кода счетчика и несоответствие выходного кода входному сигналу при превышении последним предела преобразования. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4Н 03M 1 38 с j hajj

f L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° (21) 3791923/24-24 (22) 12.09.84 (46) 07.09,87. Бюл. )) 33 (72) С,И. Кацан, Н,С. Ефимов и Б,А.Тонаканов (53) 621. 374. 37 (088. 8) (56) Бахтиаров Г.Д. и др. Аналогоцифровые преобразователи. M.: Советское радио, 1980, с. 28.

Титце У. и др. Полупроводниковая схемотехника. M,: Мир, 1982, с. 457461.

Гитис Э,И, и др. Аналого-цифровые преобразователи. М.: Энергия, 1981, с, 218. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам аналогодискретного преобразования, и позволяет повысить помехоустойчивость преобразователя. Цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор тактовой частоты, последовательно соединенные счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, компаратор, введены запоминающий регистр, регистр сдвига с параллельным вводом, при этом его последовательный и параллельный входы с (К+1) -ro по п-й соединены с шиной логической "1", а параллельные входы с первого по К-й соединены с выходом регистра сдвига и входом записи запог минающего регистра (K > — — +1 где .Т

Т вЂ” период частоты генератора тактовой частоты; 7 — максимальная дли- . тельность помехи), а также формирователь импульса обнуления регистра сдвига, блок формирования максимума и элемент ИЛИ. В данном преобразователе при наличии импульсных помех исключаются ложная фиксация кода счетчика и несоответствие выходного кода входному сигналу при превышении последним предела преобразования. 1 ил.

55

1 133

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам аналого-дискретного преобразования, Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На чертеже представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя.

Устройство содержит генератор 1 тактовой частоты, счетчик 2 импульсов, запоминающий. регистр 3, формирователь

4 импульсов обнуления, блок 5 форми„рования максимума, цифроаналоговый преобразователь 6, компаратор 7, логиче ский элемент ИЛИ 8 и регистр 9 сдвига.

Генератор 1 тактовой частоты соединен с тактовым входом регистра 9 сдвига и входом счетчика 2 импульсов, информационные выходы которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя 6, формирователя 4 импульса обнуления, блока 5 формирования максимума и информационным входам запоминающего регистра 3. Выход цифроаналогового преобразователя

6 соединен с первым входом компаратора 7, второй вход которого является входом 10 устройства. Выход компаратора 7 подключен к первому входу логического элемента ИЛИ 8, второй вход которого соединен с выходом блока 5 формирования максимума, а выход— с входом управления регистра 9 сдвига. Последовательный вход и параллельные входы с (К+1)-ro по п-й разряд регистра 9 сдвига соединены с шиной потенциала логической "1", параллельные входы с первого по К-й разряд его подключены к выходу регистра 9 сдвига и входу записи запо— минающего регистра 3, выходы которого соединены с выходными шинами 11 аналого-цифрового преобразователя, При этом вход обнуления регистра 9 сдвига соединен с выходом формирователя 4 импульса обнуления.

Число К для регистра 9 сдвига выбирается из следующего условия: л

К 7(— — +1

Т где Т вЂ” период тактовои частоты генератора 1 тактовой частоты; — максимальная длительность помехи на входе 10 устройства.

Информация из регистра 9 сдвига с параллельным вводом выдвигается слева направо первым разрядом вперед, а потенциал логической " 1" в устройстве может быть сформирован, например, с помощью реэистивного делителя из напряжения источника питания.

Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.

Импульсы от генератора 1 тактовой частоты, приложенные к счетчику 2 импупьсов, образуют на его выходе линейно нарастающий код, Этот код цифроаналоговым преобразователем 6 преобразуется в линейно нарастающее напряжение, поступающее на первый вход компаратора 7. На второй вход компаратора 7 подается входное напряжение с входа 10 устройства. Срабатывание компаратора 7 происходит при равенстве входного напряжения и сигнала с цифроаналогового преобразователя 6. с

До срабатывания компаратора 7 состояние на его выходе, а следовательно, и на входе управления регистра 9 сдвига при условии отсутствия сигнала от блока 5 формирования максимума соответствует режиму параллельной записи информации в момент появления импульсов íà его тактовом входе, Учитывая, что в этот период времени на первых К входах регистра 9 сдвига имеется уровень логического "0" (так как в исходном состоянии регистр 9 сдвига установлен в нулевое состояние), а на остальНых входах — уровень логической

"1",,в первых К разрядах регистра 9 сдвига в это время будет записана-, нулевая информация, а в остальных разрядах — единичная информация.

После срабатывания компаратора 7 регистр 9 сдвига переходит в режим последовательной выдачи записанного в него ранее параллельного кода под действием импульсов генератора 1 тактовой частоты, При этом код, записанный в регистр 9 сдвига, сдвигается вправо к его последовательному выходу, Одновременно происходит заполнение разрядов регистра 9 сдвига слева направо единичной информацией, поступающей с его последовательного входа.

Таким образом, время появления единичного сигнала на последовательном выходе регистра 9 сдвига после срабатывания компаратора 7 определяется кодом на выходе регистра 9 сдвига и частотой импульсов генератора 1

40 з 13362:J тактовой частоты. При появлении сигнала. логической "1" на выходе регистра 9 сдвига производится выдача цифрового кода из счетчика 2 импульсов

5 соответствующего аналоговому напряжению на входе 10 устройства, в запоми— нающий регистр 3 и далее на выходные шины 11 устройства. Если срабатывание компаратора 7 произошло от поло- 10 жительной помехи, то через время, равное длительности помехи 7, компаратор 7 снова перейдет в отключенное состояние. Причем эа это время 7 первая логическая "1" сдвигаемого поре- 15 гистру 9 сдвига кода не успеет достигнуть его выхода, что определяется соответствующим выбором числа К, указывающего на первоначальное количество разрядов регистра 9 сдвига, в ко- 20 торых перед очередным режимом последовательного сдвига содержится нулевая информация. В этом случае по заднему фронту помехи компаратор 7 сбрасывается, что приведет к переводу ре- 25 гистра 9 сдвига из режима сдвига в .режим параллельной записи. Причем, Ь учитывая, что в первом разряде регистра 9 сдвига находится еще нулевая информация (как указывалось, первая З0 логическая " 1" сдвигаемого кода в регистре 9 сдвига за время действия помехи не может дойти до его выхода), в первых К разрядах регистра 9 сдвига будет вновь установлена нулевая

35 информация, а в остальных разрядах— единичная, т,е. регистр 9 сдвига перейдет в исходное состояние, которое он записал перед приходом импульса помехи.

В случае появления отрицательной помехи в тот период времени, когда уже произошло срабатывание компаратора 7 от полезного входного сигнала, происходит отпускание компаратора 7 на время действия " помехи, Однако, несмотря на временное отключение ком;паратора 7, состояние всего регистра

9 сдвига в течение действия помехи и после нее останется неизменным, При этом во всех разрядах регистра 9 сдвига, как и до появления импульса помехи, будет находиться единичная информация. Действительно, так как до появления помехи на выходе регистра 9 сдвига присутствовал уровень логической "1", который поступал также и на входы первых К разрядов регистра 9, то в момент появления. помехи, когда при отпускании компаратора

7 регистр 9 сдвига устанавливается в режим параллельной записи, будет повторяться по тактовым импульсам от генератора 1 тактовой частоты запись единичной информации в регистр 9 по всем его параллельным входам.

Для подготовки регистра 9 сдвига к следующему циклу измерения в состав аналого-цифрового преобразователя введен формирователь 4 импульса обнуления, устанавливающий регистр 9 сдвига в нулевое состояние по некоторому коду счетчика 2 импульсов в начале цикла измерения.

При превышении аналоговым входным напряжением максимального значения выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 6 компаратор 7 не срабатывает, в запоминающий регистр 3 не переписывается код счетчика 2 импульсов, измерения входного сигнала не происходит и в запоминающем регистре 3 остается код предыдущего или, в общем случае, последнего измерения, который может не соответствовать входному сигналу.

Поэтому в состав устройства введен блок 5 формирования максимума, который в конце каждого цикла измерения формирует сигнал записи в запоминающий регистр 3 кода максимума, если выход регистра 9 сдвига находится в нулевом состоянии, Смещение кода, получаемое в результате задержки фронта сравнения входного сигнала с напряжением цифроаналогового преобразователя 6 и фронта переписи кода в запоминающий регистр 3, постоянно, не зависит от входного сигнала и может быть учтено в приемнике цифровой информации данного преобразователя либо скомпенсировано в операционном усилителе цифроаналогового преобразователя 6 или на входе компаратора 7.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор тактовой частоты, счетчик импульсов, информационные выходы которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу компаратора, причем второй вход компаратора является входом устройства отличающийся тем, Составитель Г, Милославский

Техред И.Попович Корректор С. Шекм-.:

Редактор А. Ворович

Заказ 4055/56

Тираж 90 1

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

13362 что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены запоминающий регистр, регистр сдвига, формирователь импульса обнуления, блок формирования максимума и логический элемент

ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход — с выходом блока формирования максимума, а выход — с входом управления регист10 ра сдвига, последовательный вход и параллельные входы с (К+1)-го по и-й разрядов которого (причем К вЂ” -+1

Т

15 где Т вЂ” период тактовой частоты, а Г - максимальная длительность поме38

6 хи) соединены с шиной потенциала логической " 1", а параллельные входы с первого по К-й разряд подключены к выходу регистра сдвига и входу записи запоминающего регистра, выход генератора тактовой частоты соединен с входом счетчика импульсов и с тактовым входом регистра сдвига, вход обнуления которого соединен с выходом формирователя импульса обнуления, выходы счетчика импульсов соединены с входами блока формирования максимума, формирователя импульса обнуления и информационными входами запоминающего регистра, выходы которого соединены с выходными шинами устройства.