Аналого-цифровой квадратичный преобразователь

 

Изобретение относится к аналого-цифровой вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в известный аналого-цифровой квадратичный преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, генератор импульсов, первый и второй масштабные сумматоры, реверсивный счетчик, компаратор и цифроаналоговый преобразователь, дополнительно включены аналоговый ключ, блок выборки-хранения, блок цифровых ключей, задатчик и цифровой сумматор. Выход источника опорного напряжения подключен через аналоговый ключ к входам первого и второго масштабных сумматоров соответственно. Выход первого масштабного сумматора является выходом устройства и соединен с первым входом компаратора, выходы которого соединены с входами реверсивного счетчика, вход блока выборки-хранения соединен с выходом первого масштабного усилителя, выход блока выборки-хранения соединен со вторым входом компаратора. Выход реверсивного счетчика и выходы задатчика через блок цифровых ключей соединены со входами цифрового сумматора, выходы последнего соединены с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя, входное напряжение подано на первый вход второго масштабного сумматора, выход которого соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом первого масштабного сумматора. Одна группа выходов генератора импульсов соединена с управляющими входами компаратора и блока выборки-хранения, вторая группа выходов соединена с управляющими входами блока цифровых ключей и аналогового ключа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

; (51) 5 Н 03 М .i/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ЛО ИЗОИРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4629740/24-24 (22) 02.01.89 (46) 23. 1 2. 90. Бюл. У 4 7 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.П.Васьковцов, Е.В.Макаров и K.Î.Ñàâêîâà (53) 681. 325 (088. 8) 5

6) Авторское свидетельство СССР

105?965, кл. G 06 С 7/20, 1975.

Ав тор с ко е с вид ет ел ьство СССР

У 1211766, кл. G 06 С 7/20, 1984. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ КВАДРАТИЧНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике.

Цель изобретения — повьпцение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в известный аналого-цифровой и квадратичный преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, генератор импульсов, первый и второй масштабные сумматоры, реверсивный счетчик, компаратор и цифроаналоговый преобразователь, дополнительно включены аналоговый ключ, блок вьборки-хранения, :блок цифровых ключей, задатчик и цифровой сумматор. Выход источника

Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

2 опорного напряжения подключен через аналоговый ключ к входам первого и второго масштабных сумматоров соответственно. Выход первого масштабного сумматора является выходом устрой. тза и соединен с первьи. входом комт:аратора, выходы которого соединены с входами реверсивного счетчика, вход блока выборки-хранения соединен с выходом первого масштабного усилителя выход блока выборки-хранения соединен с вторым входом компаратора. Выходы, р еверсивного счетчика и вьжоды задатчика через блок цифровых ключей соединены с входами цифрового сумматора, выходы последнего соединены с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя, входное напряжение подано на первый вход второго масштабного сумматора, выход которого соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом первого масштабногс сумматора. Одна группа выходов генератора импульсов соединена с управляющими входами компаратора и блока выборки-хранения, вторая группа выходов соединена с управляющими входами блока цифровых ключей и аналогового ключа. 1 ил.

На чертеже изображена структурная схема ачалого-цифрового квадратичного преобразователя.

Преобразователь содержит источник

1 опорного напряжения, аналоговый

1615886

U = — Е

Кх. и и

U — ° E о (2) К

U = U ° — ° х и ключ 2, масштабные сумматоры 3. и 4, цифроаналоговый преобразователь 5, блок выборки-хранения 6, компаратор

7, реверсивный счетчик 8, цифровой сумматор 9, блок 10 цифровых ключей, задатчик 11 кода, генератор 12 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

При диапазоне входного сигнала

0 - Е вольт входное напряжение U» можно представить в виде где К х - соответствующий двоичный код, N - двоичный код, соответствующий максимальному значению входной величины Е.

Источник 1 опорного напряжения вырабатывает потенциал И, равный где n — некоторый постоянный для данной схемы двоичный код, установленный задатчиком кода 11, обычно n =

= (— - †) и.

4 8

Генератор 12 импульсов вырабатывает две последовательности импуль,сов с частотами f и 2f, т.е. на его выходах последовательно появляются ,комбинации 00, 01, 10, 11 и т.д., причем в зависимости от разности по,тенциалов на входах компаратора 7 при переходе от 00 к 01 и от 10 к 11, т.е. по фронту сигнала частотой 2f происходит прибавление или вычита- ние единицы в реверсивный счетчик 8, Допустим, в некоторый начальный момент на входе устройства присутствует некоторое входное напряжение в реверсивном счетчике 8 — некоторый код К, При комбинации 00 аналоговый ключ 2 закрыт, задатчик

11 кода отключен от цифрового сумматора 9, на выходе масштабного сумматора 4 напряжение

При комбинации 01 в блоке выборки-хранения 6 запоминается напряжение Uq . При комбинации 10 открывается айалоговый ключ 2 и опорное напряжение U поступает на первый о вычитающий вход масштабного сумматора 3, на выходе которого имеется

5 напряжение U — У . Через открытый блок 10 ключей код и с задатчика кода поступает на цифровой сумматор

9 и слагается с кодом К, после чего на выходе ЦАП 5 формируется напряжение, равное масштабный сумматор 4 имеет по второму входу коэффициент передачи, равный n/Н, в результате íà его выходе формируется напряжение

К> Uxn UoK>

И N

20 или с учетом (1) и (2) — + — п(К вЂ” К), 1х К х

25 Очевидно, что при К = Кх г

1 х Кх "х

U = U

И g Е т. е. на выходе устройства имеется

30 квадрат входной величины.

При переходе от комбинации 10 и 11 компаратор 7 сравнивает напряжение U с хранящимся в блоке выД2 борки-хранения 6 напряжением Бз

35 и если U g) < U12 То содержимое реверсивного счетчика 8 увеличивается на единицу, если U ) U< то уменьшается на единицу, одновременно значение U< записывается в блок 6.

Таким образом., предлагаемый преобразователь реализует следящий метод преобразования, заключающийся в том, что при одновременном увеличении значения кода умножающего цифроаналогового преобразователя и уменьшении входной аналоговой сигнала на одинаковую величину выходной сигнал остается постоянным, если двоичный код цифроаналогового преобразователя эквивалентен входному сигналу.

Формула изобретения

Аналого-цифровой квадратичный преобразователь, содержащий генератор импульсов, первый и второй масштабные сумматоры, реверсивный счетчик, компаратор, источник опорного напряжения, цифроаналоговый преобразоваСоставитель В.Махнанов

Техред М.Дидык Ксрректор О.Ципле

Редактор M.Бланар

Заказ 399б Тираж бб7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКРТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

1б1 тель, выход которого соединен с первым входом первого масштабного сумматора, выход которого соединен с перпервым информационным входом компа-. ратора„выходы которого соединены с входами реверсивного, счетчика соответственно, первый выход генератора импульсов подкпючен к синхровходу компаратора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены аналоговый ключ, блок выборки-хранения, блок цифровых ключей; задатчик кода, цифровой. сумматор, причем выход источника опорного напряжения через аналоговый ключ подключен к второму входу первого и первому входу второго масштабных сумматоров соответственно, второй вход второго масштабного сумматора является вход588á 6 ной шиной, а выход соединен с аналоговым ьходом цифроаналогового преобразователя, цифровые входы которого

5 соединены с соответствующими выходаья цифрового сумматора, первые входы которого соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика„а вторые входы через блок цифровых ключей соединены с соответствующими выходамн кода задатчика, выход первого масштабного сумматора соединен с информационным входом блока выборки-хранения, выход которого соединен .. вторым информационным

1 входом компаратора, второй выход re epazopa импульсов соединен с управляющими ьходами аналогового ключа и блока ключей, а первьг" выход - с

2О управляющим входом блока выборкихранения.