Аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к преобразователям угловой информации в цифровой код, и может быть использовано я различных автоматических устройствах, а также в автоматических радиоустройствах. Цель изобретения -.повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый 1 и второй 2 ключи, первый 3 со а 4 Вымд ФигТ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш 4 1-1 03 М 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

ilbng

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4090268/24-24 (22) 27,07.86 (46) 23.12.87. Бюл. N- 47 (72) В,П.Мороз (53) 681.325 (088.8) (56) Гитис Э.И., Пискулов Е,А, Аналого-цифровые преобразователи. М. .

Энергоиздат, 1981, с. 184-186, 271.

Патент ФРГ Р 1512216, кле Н 03 К 13/20, 1972.

Алексеенко А,Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых микросхем. М,: Радио и связь, 1985, с. 103-104, „„SU„„1361714 А1 (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к преобразователям угловой информации в цифровой код, и может быть использовано s различных автоматических устройствах, а также в автоматических радиоустройствах.

Цель изобретения - повышение точности преобразования . Поставленная цель достигается тем, что в аналого-циф-. ровой преобразователь, содержащий первый 1 и второй 2 ключи, первый 3

1361714 и второй 4 интеграторы со сбросом, инвертор 5, детектор 6 перехоца через ноль, демодулятор 7, тактовый

° генер атор 8, про гр аммный сче тчик 9, первый элемент И 10, счетчик 11, введены третий 12 и четвертый 13 ключи, дешифратор 14, второй элемент И 15, Введение новых элементов позволяет вести непосредственную обработку .входных (синусных и косинусных) нап-. ряжений без предварительного преобразования их в постоянное напряжение.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к преобразователям угловой информации в цифровой код; и может быть использовано в автоматических 5 радиокомпасах, радиопеленгаторах и других установках, Цель изобретения — повышение точности преобразования за счет непосредственного преобразования переменных напряжений путем интегрирования определенной части периода переменного напряжения с вращающегося трансформатора непосредственно на интеграторах преобразователя.

На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя, на фиг.2временная диаграмма работы преобразователя.

Преобразователь содержит первый

1 и второй 2 ключи, первый 3 и второй 4 интеграторы со сбросом, инвертор 5, детектор 6 перехода через ноль демодулятор 7 тактовый генераэ

25 тор 8, программный счетчик 9, первый элемент И 10, счетчик 11, третий 12 и четвертый 13 ключи, дешифратор 14, второй элемент И 15, На фиг,2 обозначены сигнал 16 сброса, сигнал 17 разрешения режима заряда интеграторов, сигнал 18 разрешения преобразования и обнуления, сигнал 19 управления детектором перехода через ноль, сигнал 20 с выхода демодулятора, сигнал 21 разреше- 35 ния заряда интеграторов, напряжение

22 на синусном входе АЦП, напряжение

Такое преобразование происходит путем интегрирования определенной части периода переменного напряжения с датчика угла непосредственно на интегратор ах аналого-цифрового преобраз ователя,При этомисключение синхронных демодуляторов и фильтров низкой частоты обеспечивает не только повышение точности, но и, как следствие, повышение быстродействия и надеж— ности преобразователя в целом.

2 ил.

23 на косинусном входе АЦП, напряжение 24 на выходе первого интегратора. со сбросом, напряжение 25 на выходе второго интегратора со сбросом, импульсы 26, поступающие на вход счетчика, Преобразователь работает следующим образом, В начальный момент времени t (фиг.2) программный счетчик 9 и дешифратор 14 формируют сигнал 16 сброса, который поступает на входы сброса первого 3 и второго 4 интеграторов со сбросом. Интегратор со сбросом представляет собой операционный усилитель с емкостной обратной связью. В качестве ключа используется интегральная микросхема, открытое состояние которой соответствует подаче логического "0" на вход управления, В режиме сброса на выходах интеграторов со сбросом устанавливается нулевое напряжение, а ключи 1, 2, 12 и 13 находятся в разомкнутом состоянии.

После окончания режима сброса в момент времени t начинается режим установки начальных условий. При этом со схемы дешифратора 14. на первый вход второго элемента И 15 подается сигнал 17 разрешения режима заряда интеграторов, а на его второй вход — сигнал 20 с выхода демодулятора 7. На выходе второго элемента

И 15 образуется сигнал 21 разрешения заряда интеграторов, при этом ключи

1 и 2 замыкаются и пропускают на ин1361714 4 формулаизобретения

30

45

50 теграторы 3 и 4 со сбросом определенную часть периода переменного, напряжения. Во время режима установки начальных условий ключи 12 и !3 находятся в разомкнутом состоянии, В момент окончания режима установки начальных условий t на интегратог рах 3 и 4 со сбросом образуются постоянные напряжения, пропорциональные соответственно — sin(g и cosy где (p — угол поворота вращающегося трансформатора.

В момент времени t начинается режим преобразования, При этом ключи и 2 находятся в разомкнутом состоянии, а ключи 12 и 13 — в замкнутом и образуют генератор преобразования, состоящий из двух интеграторов 3 и 4 со сбросом и инвертора 5, в котором колебания начинаются от наложенных начальных условий. На выходе первого интегратора со сбросом образуется синусный сигнал 24, а на выходе второго интегратора со сбросом —, косинусный сигнап 25. Косинусный сигнал поступает на детектор 6 перехода через ноль, который срабатывает, когда косинусный сигнал проходит через ноль с отрицательным наклоном (tÄ ) .

Это происходит во второй или третий полупериод колебаний генератора.

Прохождение нуля во время первого полупериода не учитывается в целях предотвращения ошибки преобразования нри малых углах.

С выхода детектора 6 перехода через ноль на первый элемент И 10 поступает сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов на счетчик

11, длительность которого пропорциональна измеряемому углу. При этом число импульсов, накопленное в счетчике 11, соответствует измеряемому углу.

Для правильной работы преобразователя необходимо, чтобы длительность сигнала разрешения, режима заряда интеграторов была кратна целому числу периодов напряжения возбуждения, причем небольшие отклонения частоты напряжения возбуждения (+10%) не оказывают влияния на точность преобразования, Аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый и второй ключи, выходы которых подключены к информационным входам первого и второго интеграторов со сбросом, выход второго интегратора со сбросом подключен к первому входу детектора перехода через ноль и к входу инвертора, выход детектора перехода через ноль соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу тактового генератора и к входу программного счетчика, выход первого элемента И подключен к первому входу счетчика, выход которого явля-. ется выходом преобразователя, демодулятор, вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены третий и четвертый ключи, дешифратор и второй элемент И, первый вход которого подключен к выходу демодулятора, а второй вход соединен с первым выходом дешифратора и вторым входом счетчика, второй выход дешифратора соединен с управляющими входами первого и второго интеграторов со сбросом, выход первого интегратора со сбросом подключен к первому входу третьего

З5 ключа, выход которого соединен с информационным входом второго интегратора со сбросом, выход инвертора соединен с первым -входом четвертого ключа, выход которого соединен с информационным входом первого интегратора со сбросом, вторые входы третьего и четвертого ключей подключены к третьему выходу дешифратора, выход второго элемента И подключен к первым входам первого и второго ключей вторые входы которых являются входами синусного и косинусного сигналов соответственно, выходи программного счетчика подключены к входам дешифратора, четвертый выход которого соединен с вторым входом детектора пе-i рехода через ноль, третий вход которого подключен к выходу тактового генератора.

1361714

О 1 фиг.2

Составитель М, Сидорова

Редактор П, Гереши Техред M,Дидык

Корр ек тор И, Му ска

Заказ 6303/56

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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