Следящий аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к цифровой измерительной и вычислительной техниг ке и может быть использовано в устройствах ввода аналоговой информации Цифровых систем автоматического регулирования . Целью изобретения является повышение точности преобразования, Поставленная цель достигается тем, Что в следящий аналого-цифровой преобразователь , содержащий генератор I I импульсов, блок 2 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 4, ревер1сивный счетчик 5, первый 6 и второй 7 элементы И, введены D-триггер, два элемента задержки 9 и 10, сумматор 11 регистр 12, источник 13 смещения, что позволило равномерно распределить по- Q грешность преобразования. I ил. ®

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (Ю 4 H 03 M 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3970972/24-24 (22) 25.09.85 (46) 15.08.88. Бюл.N 30 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.И.Иванов, А,Н,Печенкин и С.М.Яковлев (53) 681.325(088.8) (56) Гитис З.И. и др. Аналого-цифро-,:-: вые преобразователи. М.: Знергоиздат, 1981 „с. 220.

Ка&ан B.È. и др. Системы связи УВМ с объектами управления в АСУ ТП, М.:

Советское радио, 1978, с.156. (54) СЛЕДЯ1ПИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБ РАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной и вычислительной техни» . ке и может быть использовано в устройствах ввода аналоговой информации цифровых систем автоматического ре- гулирования. Целью изобретения являет= ся повышение точности преобразования, Поставленная цель достигается тем, что в следящий аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор l импульсов, блок 2 сравнения, цифро.аналоговый преобразователь 4, реверсивный счетчик 5, первый 6 и второй

7 элементы И, введены D-триггер, два ,элемента задержки 9 и 10, сумматор 11, регистр 12 источник 13 смещения, что позволило равномерно распределить погрешность преобразования. 1 ил. 6

1417189

Изобретение относится к цифровой измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах ввода аналоговой информации цифровых систем автоматического регу5 лирования.

Целью изобретения является повышение точности и функциональной надежности преобразователя. 10

На чертеже представлена функциональная схема следяющего аналого-циф

posoro преобразователя.

Следящий аналого-цифровой преобра зователь содержит генератор 1 импуль- 15 сов, блок 2 сравнения, входную шину 3 цифроаналоговый преобразователь 4, счетчик 5, первый 6 и второй 7 элементы И, D-триггер 8, два элемента 9 и 10 задержки, сумматор 11 ° регистр

12, источник.13 смещения.

Устройство работает следующим образом, Контур уравновешивания входного сигнала, состоящий из блока 2 сравне- 25 ния, D-триггера 8, элементов И 6 и 7, реверсивного счетчика 5, цифроаналогового преобразователя 4, источника 13 смещения, реализует классический алгоритм следящего уравновешивания, Зр минимизируя с точностью до единицы младшего разряда разность 60 между входным сигналом Us„ è сигналом обратной связи U, = U < + Пцдп где

U,„ - сигнал источника 13 смещения; сигнал цифроаналогового преобразователя 4. Блок 2 сравнения анализирует знак разности hU и управляет состоянием Э-триггера 8, устанавливая

его при hU 0 и сбрасывая при hU< 4p 0, Работа D-триггера 8 синхронизируется импульсами с выхода генератора 1 импульсов, Сигналы ср и с с прямого и инверсного выходов Р-триггера 8 . 45 управляют элементами 6 и 7 И, разрешая прохождение импульса генератора

1 через элемент 9 задержки или на суммирующий, или на вычитающий вход реверсивного счетчика 5, состояние которого при этом соответственно увеличивается или уменьшается на единицу. Код Н реверсивного счетчика 5 управляет цифроаналоговым преобразователем 4, который вырабатывает аналоговый сигнал П,,„„ с N, где

55 квант аналогового сигнала. Код Мо поступает также на сумматор ll где производится суммирование кода N с сигналом с инверсного выхода Dтриггера 8. Полученный код N< = М + !

+ p тактовым импульсом генератора 1 импульсов, прошедшим через элементы 9 и 10 задержки, записывается в регистр

12, с выхода которого код N„ поступает на выход устройства.

Постоянному входному сигналу, лежа= щему в диапазоне

11см Ч 1 Ппх Псм соответствует автоколебательная последовательность значений кода Ж

М„= k,k+1, k, 1+1...

Фиксированное значение кода N о

No c.k c. М равновероятно мин . омске может принадлежать двум последовательностям: И и М„... т.е. входной сигнал для N k может лежать в диапазоне

"см + 1 " 1 "вх ".м

+ q(k+1), Таким образом, код N представляет величину входного сигнала с погрешностью о, равномерно распределенной в диапазоне

Эта погрешность присуща всем следящим АЦП с автоколебаниими выходноь ° кода.

Коррекция, производимая в сумматоре 1.1, ставит в соответствие каждой последовательности M„ кода N единственное значение кода N = k + 1, Для коррекции используется дополнительная информация о направлении изменения кода в реверсивном счетчике, которая содержится в сигнале с инверсного выхода D-триггера 8. При перехо-. де кода N, от значения N, = k к значению Л, k + 1 сигнал 1 = О, следовательно, N< = N, + P = k + 1. При переходе кода Л от значения N о

k + 1 к значению No = k сигнал (1 =

1, поэтому значение N также равно

k+ 1.

Таким образом, коррекция кода реверсивного счетчика 5 сумматором 11 с использованием информации с выхода

D-триггера 8 приводит к устранению автоколебаний выходного кода в режиме слежения и, следовательно, к повьппению точности преобразования следящего

AINT.

189 пазоне

Пс ч 8 Псм °

1 1

° «q $ «Я

2 2

Формула изобретения

Составитель И.Романова

Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4078/57

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1417

Погрешность преобразования входного сигнала при фиксировании значения кода N< равномерно распределена в диа

Для получения симметричной относи» тельно входного сигнала статической характеристики следящего АЦП необходи 1П мо выбирать U „ = 1/2q. При этом по грешность преобразования минимальна:

Следящий аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор им- 2п пульсов, блок сравнения, первый вход которого является входной шиной, второй вход соединен с выходом цифро аналогового преобразователя, входы которого соединены с соответствующими 25 выходами реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, о т -.

t л и ч в ю m и и с я тем, что, целью повышения точности и функциональной надежности преобразователя, в него введены П-триггер, два элемента задержки, сумматор, регистр, источник смещения, выход которого соединен с третьим входом блока сравнения, выход которого соединен с информационным входом D-триггера, ;актовьгЛ вход которого с >ъединен с вхоцом первого элемента задержки и соединен с выходом генератора импульсов, при этом вь.ход первого элемента задержки соединен с первыми вход".— ми первого и второго элементов И и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с тактовым входом регистра, прямой выход D-триггера соединен с вторым входом первого элемента И, а инверсный выход — с вторым входом второго элемента И и первым входом сумматора, вторые вхот ды которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счстчика, а выходы соединены с соответствующими информационными входами регистра,, выходы которого являются выходной шиной.