Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь



Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь
Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь
Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь
Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь
Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь
Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь
Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь

 

H03M1/52 - Кодирование, декодирование или преобразование кода вообще (с использованием гидравлических или пневматических средств F15C 4/00; оптические аналого-цифровые преобразователи G02F 7/00; кодирование, декодирование или преобразование кода, специально предназначенное для особых случаев применения, см. в соответствующих подклассах, например G01D,G01R,G06F,G06T, G09G,G10L,G11B,G11C;H04B, H04L,H04M, H04N; шифрование или дешифрование для тайнописи или других целей, связанных с секретной перепиской, G09C)

Владельцы патента RU 2496228:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) (RU)

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться в системах управления технологическими процессами, в частности в автоматизированном электроприводе. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит генератор счетных импульсов, двоичные суммирующие счетчики, дешифратор, логический элемент «n ИЛИ», генератор пилообразного напряжения, сумматор, интегратор, релейный элемент, компараторы, инвертор, логические элементы «3И», элемент задержки, одновибратор, регистры памяти, арифметическо-логическое устройство (АЛУ), вход для подключения к источнику синхроимпульсов, входную и выходную клеммы. 7 ил.

 

Устройство относится к области вычислительной техники и может использоваться в системах управления технологическими процессами, в частности в автоматизированном электроприводе.

Известны число-импульсные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) (Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств / Г.И. Волович. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005. - С.459), содержащие (фиг.5а) преобразователь напряжения в частоту импульсов (ПНЧ), счетчик, регистр памяти, генератор тактовых импульсов, элемент задержки, входную и выходную клеммы.

ПНЧ преобразует аналоговый сигнал в частоту импульсов, количество которых за интервал времени, формируемый генератором, подсчитывается счетчиком. После завершения цикла преобразования данные из счетчика переносятся в регистр памяти. После этого с задержкой времени счетчик «обнуляется» и цикл преобразования повторяется. В итоге на выходе регистра памяти формируется код, пропорциональный преобразуемому сигналу на входной клемме.

К числу недостатков известного технического решения относится:

1. Разомкнутый характер структуры АЦП, что предъявляет жесткие требования к метрологическим показателям ПНЧ;

2. Зависящая от входного сигнала погрешность дискретизации, которая увеличивается по мере уменьшения амплитуды входного воздействия;

3. Нереверсивный характер характеристики «вход-выход», т.е. способность АЦП работать только с сигналом одной полярности.

Таким образом, известное техническое решение имеет относительно невысокую точность работы и ограниченную область применения.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является замкнутое интегрирующее фазосдвигающее устройство с внешней синхронизацией (Цытович Л.И., Дудкин М.М. Анализ динамических характеристик интегрирующих фазосдвигающих устройств // Труды международной тринадцатой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока». - Екатеринбург: УПИ, 2005. - С.95-98).

В состав устройства-прототипа входят сумматор, интегратор, релейный элемент, генератор пилообразного напряжения (ГПН), входная и выходная клеммы, стробирующий вход.

Известное устройство является интегрирующей системой с двумя развертывающими функциями. Ведущей является развертка с выхода ГПН, ведомой - выходной пилообразный сигнал на выходе интегратора (фиг.6 а, г).

Сигнал с выхода ГПН (ведущая развертка) подается на второй вход релейного элемента и приводит к модуляции его порога переключения по закону ведущей развертывающей функции, которая в течение заданного интервала дискретизации Т0 достигает амплитуды Aп=A·T0/TИ1, где А - некоторый опорный сигнал, принимаемый равным амплитуде выходных импульсов релейного элемента; ТИ1 - постоянная времени, определяющая темп нарастания ведущей развертки; ТИ2 - постоянная времени интегратора; причем ТИ1<TИ2.

При включении устройства и отсутствии входного сигнала ХВХ система переходит в режим вынужденных колебаний с частотой сигнала ГПН. Интервалы импульсов на выходе релейного элемента (фиг.6 б) определяются как результат последовательного взаимодействия ведущей и ведомой с выхода интегратора развертывающих функций (фиг.6 а).

В результате, по истечении определенного числа периодов выходных импульсов релейного элемента, определяемого соотношением постоянных времени ТИ1, ТИ2, их среднее значение достигает нулевого уровня (фиг.6 б), а скважность равна 0,5. При этом ведомая развертка (фиг.6 а) смещается относительно «нуля» на нормированную величину Δ Y ¯ C = Δ Y C / A = 0,5 T 0 ( 1 + T ¯ И 2 1 ) / Т И 1 , где Т ¯ И 2 = Т И 2 / Т И 1 относительное значение постоянной времени интегратора.

При подаче на вход устройства сигнала ХВХ>0, например, в момент времени t0 (фиг.6 в), совпадающий с перепадом выходного сигнала генератора пилообразного напряжения (фиг.6 г), происходит последовательное смещение ведомой развертки в направлении, противоположном знаку ХВХ, причем величина смещения пропорциональна ХВХ по причине наличия интегратора в прямом канале регулирования. Это приводит к изменению скважности выходных импульсов релейного элемента. Следует также отметить, что среднее значение импульсов Y0 на выходе релейного элемента за интервал дискретизации Т0 в установившемся режиме пропорционально величине ХВХ (фиг.6 д).

Существенным преимуществом данного интегрирующего развертывающего преобразователя является замкнутый характер его структуры и наличие интегратора в прямом канале регулирования. Это позволяет реализовать на его основе высокоточный АЦП, способный работать в широком диапазоне температуры окружающей среды.

Однако, как видно из диаграмм сигналов устройства-прототипа, процессы в нем носят апериодический характер, свойственный апериодическому звену первого порядка с передаточной функцией вида W(p)=1/(1+ТЭр) где T Э 0,45 Т 0 Т ¯ И 2 - эквивалентная постоянная времени, причем Т ¯ И 2 2,0 . Подобная линеаризация устройства справедлива в области частот, не превышающей 0,5 Т 0 1 .

Так в целом ряде систем управления, например, тиристорными преобразователями постоянного тока, цифровой код, в который преобразуется аналоговая регулируемая величина, должен сформироваться к очередному импульсу синхронизации, следующему с периодом ТП. Если структуру на фиг.5 б синхронизировать по входу ГПН стробирующими импульсами (фиг.7 б), то за время ТП сформируется широтно-импульсный сигнал (фиг.7 в, пунктир), который может быть преобразован в цифровой код Nвых=K(N1-N2)/(N1+N2), где: N1,N2 - цифровые коды «положительного» и «отрицательного» выходных импульсов релейного элемента соответственно; К - весовой коэффициент. Однако подобный АЦП на установившийся режим работы, когда Nвыхвх, выйдет за время, значительно превышающее максимально допустимое значение ТП (фиг.7 в).

Таким образом, устройство-прототип имеет низкое быстродействие.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в повышении быстродействия интегрирующего АЦП.

Указанная техническая задача решается тем, что интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий стробирующий вход, генератор пилообразного напряжения, последовательно включенные источник входного сигнала, сумматор, интегратор, релейный элемент, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а второй вход релейного элемента соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, согласно изобретению в интегрирующий аналого-цифровой преобразователь введены последовательно включенные генератор счетных импульсов, первый двоичный суммирующий счетчик, дешифратор, логический элемент «n ИЛИ», выход которого соединен с входом установки нулевых начальных условий генератора пилообразного напряжения, С-вход первого суммирующего счетчика подключен к выходу генератора счетных импульсов, R-вход первого суммирующего счетчика и один из входов логического элемента «n ИЛИ» подключены к источнику синхроимпульсов, также содержит последовательно включенные первый компаратор, первый логический элемент «3И», второй двоичный суммирующий счетчик, первый регистр памяти, также содержит последовательно включенные второй компаратор, второй логический элемент «3И», третий двоичный суммирующий счетчик, второй регистр памяти, причем вход первого и второго компаратора подключены к выходу релейного элемента, а выход первого и второго регистров памяти соединены с входами данных арифметическо-логического устройства, выход которого подключен к выходной клемме аналого-цифрового преобразователя, содержит элемент задержки, выход которого подключен к установочным R - входам второго и третьего двоичных суммирующих счетчиков и к входу одновибратора, выход которого соединен с входом разрешения выполнения заданной операции арифметическо-логического устройства, С-входы второго и третьего двоичных суммирующих счетчиков подключены подключены к выходам первого и второго логического элемента «3И» соответственно, содержит инвертор, выход которого подключен ко второму входу первого и второго логического элемента «3И», третьи входы которых соединены с выходом генератора счетных импульсов, вход инвертора и элемента задержки, а также С-входы первого и второго регистров памяти соединены с источником синхроимпульсов, D-вход первого и второго регистра памяти подключен к выходам второго и третьего двоичного суммирующего счетчика соответственно.

Техническим результатом предлагаемого устройства являются его повышенное быстродействие за счет целочисленного умножения частоты выходного сигнала генератора пилообразного напряжения на интервале синхронизации АЦП, что достигается благодаря введению в схему АЦП третьего счетчика, дешифратора и логического элемента «n ИЛИ». При этом снижается эквивалентная постоянная времени интегрирующего развертывающего преобразователя и повышается быстродействие АЦП в целом.

Изобретение поясняется чертежами, где на:

Фиг.1 - дана функциональная схема предлагаемого устройства;

Фиг.2, 3 - приведены временные диаграммы сигналов предлагаемого устройства;

Фиг.4 - представлены экспериментальные частотные характеристики прототипа и предлагаемого устройства;

Фиг.5 - даны функциональные схемы известных АЦП;

Фиг.6, 7 - приведены временные диаграммы сигналов устройства-прототипа.

В состав устройства (фиг.1) входят генератор счетных импульсов 1, двоичные суммирующие счетчики 2, 3, 4, дешифратор 5, логический элемент «n ИЛИ» 6, генератор пилообразного напряжения 7, сумматор 8, интегратор 9, релейный элемент 10, компараторы 11, 12, инвертор 13, логические элементы «3И» 14, 15, элемент задержки 16, одновибратор 17, регистры памяти 18, 19, арифметическо-логическое устройство (АЛУ) 20, вход 21 для подключения к источнику синхроимпульсов, входная 22 и выходная 23 клеммы.

Элементы АЦП имеют следующие характеристики.

Генератор 1 формирует высокочастотные счетные импульсы стабильной частоты.

Счетчики 2, 3, 4 являются суммирующими и управляются передним фронтом импульсов на С-входе. При наличии импульса на R-входе счетчики 2, 3, 4 «обнуляются».

Дешифратор 5 преобразует двоичный код в десятичное число.

Сигнал на выходе элемента 6 типа «ИЛИ» соответствует логической «1» если хотя бы одна из входных переменных равна «1».

Генератор 7 формирует пилообразное напряжение с частотой выходных импульсов блока 6.

Сумматор 8 имеет единичный коэффициент передачи по каждому из входов.

Интеграторы 9 реализует передаточную функцию вида W(р)=1/ТИр, где ТИ - постоянная времени интегрирования. Его выходной сигнал нарастает линейно при скачке входного воздействия со знаком, противоположным знаку входного сигнала.

Релейный элемент 10 при отсутствии сигнала с выхода блока 7 имеет нулевое значение порогов переключения и неинвертирующую характеристику «вход - выход». При подключении ГПН 7 к второму входу релейного элемента 10 его пороги переключения изменяются по пилообразному закону с линейно нарастающим и дискретным фронтами.

Компаратор 11 передает на выход импульсы положительной полярности с выхода релейного элемента 10.

Компаратор 12 имеет инвертирующую характеристику «вход-выход» и формирует на выходе импульсы положительной полярности при отрицательном знаке импульса на выходе релейного элемента 10.

Инвертор 13 выполняет функции логического элемента «НЕ».

Логические элементы 14, 15 функции «3И» переходят в состояние «1» при условии равенства «1» всех входных переменных.

Элемент задержки 16 осуществляет задержку по времени передачи входного импульса на заранее заданную фиксированную величину.

Одновибратор 17 запускается передним фронтом входного импульса и формирует на своем выходе импульс заданной длительности и фиксированной амплитуды.

АЛУ 20 реализует операцию вида Nвых=K(N1-N2)/(N1+N2) в течение времени, которое определяется длительностью импульса на его С-входе.

Принцип работы интегрирующего аналого-цифрового преобразователя следующий.

С помощью генератора 1, счетчика 2 и дешифратора 5 формируется опорная пилообразная цифровая развертка (фиг.2 а, дискретность которой показана на фиг.2 а*), имеющая период, равный периоду синхроимпульсов на входе 21. На этой развертки задаются числа N1, N2, N3 … Nk таким образом, чтобы они следовали с периодом Т0<<ТП через равной интервал времени. На фиг.2 а в качестве примера приведены три значения N1, N2, N3. Появление соответствующего числа в счетчике 2 приводит к формированию на выходных шинах дешифратора 5 импульса «1» (фиг.2 б), которые суммируются с синхроимпульсами (фиг.2 а, б).

Таким образом, на выходе логического элемента 6 (фиг.1) формируются импульсы установки нулевых начальных условий в ГПН 7 (фиг.2 б), когда «внутри» интервала ТП (фиг.2 а) содержится целое число периодов Т0 (фиг.2 б) пилообразного сигнала ведущей развертки (фиг.2 в) для синхронизации развертывающего преобразователя, включающего сумматор 8, интегратор 9 и релейный элемент 10 (фиг.1).

При входном сигнале положительной полярности (фиг.2 г) на интервале времени t1 сигнал ведомой развертки с выхода интегратора 9 изменяется под действием суммы сигналов на входе 22 и выходе релейного элемента 10, а в интервале t2 - под действием разности этих сигналов (фиг.2 д, е). В результате t1<t2, и среднее значение выходных импульсов релейного элемента 10 устанавливается пропорциональным входному воздействию со знаком, противоположным знаку сигнала на входе 22.

При отрицательном знаке входного сигнала (фиг.2 ж) система работает аналогичным образом с той лишь разницей, что t1>t2 (фиг.2 з, и).

В результате развертывающий преобразователь 8, 9, 10 синхронизируется сигналом «пилы» с частотой T 0 1 = n T П 1 , где n=1, 2, 3 … целое число. Это обеспечивает снижение его эквивалентной постоянной времени в «n»-раз и повышает быстродействие работы контура преобразования аналогового сигнала в интервал времени.

Дальнейшая работа АЦП происходит следующим образом.

Входной сигнал, преобразованный на интервале времени ТП в широтно-импульсный (фиг.3 а - в), подвергается «оцифровке» с помощью генератора 1 и счетчиков 3, 4. В интервале времени t1 компаратор 11 находится в состоянии «1», что позволяет счетным импульсам с выхода генератора 1 через элемент «3И» 14 поступать на счетный С-вход счетчика 3, в котором накапливается число N1 (фиг.3 в - д). Второй канал преобразования, состоящий из блоков 12, 15, 4 находится в статическом состоянии (фиг.3 е), так как на выходе компаратора 12 присутствует «0».

При формировании импульса отрицательной полярности на выходе релейного элемента 10 в состояние «1» переходит компаратор 12, и 1 чет импульсов производится в счетчике 4 (фиг.3 в, е).

В итоге, к приходу очередного импульса синхронизации АЦП (фиг.3 а) в счетчике 3 накапливается число N1, пропорциональное сумме «положительных» интервалов дискретизации выходных импульсов релейного элемента 10 (фиг.3 в, д), а в счетчике 4 - число N2, соответствующее сумме «отрицательных» импульсов с выхода релейного элемента 10 (фиг.3 в, е).

После этого под действием импульса синхронизации (фиг.3 а) осуществляется перенос данных из счетчиков 3, 4 в регистры памяти 18, 19 (фиг.3 ж, з). Одновременно с помощью инвертора 13 выдается команда запрета счета в счетчиках 3, 4 на время записи данных в регистры 18, 19.

С задержкой времени τ, формируемой блоком 16, осуществляется «обнуление» счетчиков 3, 4 (фиг.3 д, е, и), после чего процесс в АЦП повторяется.

Конечное преобразование аналогового сигнала в код производится в течение времени tИ с помощью АЛУ в соответствии с выражением Nвых=K(N1-N2)/(N1+N2) и по команде с выхода одновибратора 17 (фиг.3 к).

Рассмотренное устройство имеет следующие основные преимущества перед известными:

1. АЦП является реверсивным, т.е. может работать с сигналами различной полярности без изменения своей схемной конфигурации;

2. АЦП представляет собой замкнутую систему регулирования с интегратором в прямом канале регулирования, что предопределяет его высокие метрологические характеристики;

3. АЦП имеет повышенное быстродействие за счет увеличения частоты сигнала пилообразной синхронизации развертывающего преобразователя 8, 9, 10 с помощью блоков 2, 5, 6. В результате в «n»-раз уменьшается эквивалентная постоянная времени канала 8, 9, 10, что повышает быстродействие работы устройства в целом.

На фиг.4 приведены экспериментальные частотные характеристики канала 8, 9, 10 при периоде сигнала его пилообразной синхронизации, равной ТП=3,3 мс и ТП=4Т0=3,3 мс.

В первом случае период пилообразного напряжения ведущей развертки равен периоду синхроимпульсов (фиг.2 а), во втором - преобразование за время ТП=3,3 мс представляет собой результат цифровой обработки четырех периодов выходных импульсов релейного элемента 10 (фиг.3).

Из приведенных ЛАЧХ видно, что предлагаемое техническое решение позволяет существенно расширить полосу пропускания АЦП по сравнению с устройством-прототипом.

Рассмотренный АЦП предполагается использовать в цифровой системе импульсно-фазового управления реверсивным тиристорным преобразователем.

Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий стробирующий вход, генератор пилообразного напряжения, последовательно включенные источник входного сигнала, сумматор, интегратор, релейный элемент, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а второй вход релейного элемента соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, отличающийся тем, что в него введены последовательно включенные генератор счетных импульсов, первый двоичный суммирующий счетчик, дешифратор, логический элемент «n ИЛИ», выход которого соединен с входом установки нулевых начальных условий генератора пилообразного напряжения, C-вход первого суммирующего счетчика подключен к выходу генератора счетных импульсов, R-вход первого суммирующего счетчика и один из входов логического элемента «n ИЛИ» подключены к источнику синхроимпульсов, также содержит последовательно включенные первый компаратор, первый логический элемент «3И», второй двоичный суммирующий счетчик, первый регистр памяти, также содержит последовательно включенные второй компаратор, второй логический элемент «3И», третий двоичный суммирующий счетчик, второй регистр памяти, причем вход первого и второго компаратора подключены к выходу релейного элемента, а выход первого и второго регистров памяти соединены с входами данных арифметическо-логического устройства, выход которого подключен к выходной клемме аналого-цифрового преобразователя, содержит элемент задержки, выход которого подключен к установочным R-входам второго и третьего двоичных суммирующих счетчиков и к входу одновибратора, выход которого соединен с входом разрешения выполнения заданной операции арифметическо-логического устройства, С-входы второго и третьего двоичных суммирующих счетчиков подключены к выходам первого и второго логического элемента «3И» соответственно, содержит инвертор, выход которого подключен ко второму входу первого и второго логического элемента «3И», третьи входы которых соединены с выходом генератора счетных импульсов, вход инвертора и элемента задержки, а также С-входы первого и второго регистров памяти соединены с источником синхроимпульсов, D-вход первого и второго регистра памяти подключен к выходам второго и третьего двоичного суммирующего счетчика соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться в системах автоматизации для прямого и обратного преобразования аналогового сигнала в цифровой код.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматического управления. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналого-цифровому преобразованию, а именно к кодовым шкалам преобразователей угла поворота вала в код.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к преобразователям напряжения в длительность импульсов. .

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. .

Изобретение относится к измерительной технике, автоматике, а также к технике преобразования цифровых величин в аналоговые. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах оперативного контроля для измерения аналоговых величин. .

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для преобразования длительности одиночных временных интервалов (ВИ) наносекундного диапазона, представленных старт- и стоп-импульсами, в цифровой код.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления в совокупности с арифметическими устройствами, которые реализуют арифметические процедуры над аргументами, имеющими позиционно-знаковую структуру аргументов аналоговых сигналов.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналого-цифровому преобразованию, и может быть использовано для преобразования угла поворота вала в код. Техническим результатом является обеспечение осуществления обработки информации в обычном двоичном коде. Кодовая шкала содержит m информационных кодовых дорожек и n=2m считывающих элементов, все информационные кодовые дорожки выполнены в соответствии с символами двоичной последовательности 0011 длиной 4, причем i-я информационная кодовая дорожка (i=1,2…,m) выполнена в соответствии с символами N=4(i-1) периодов двоичной последовательности, вдоль каждой из информационных кодовых дорожек размещены по два считывающих элемента с угловым шагом, кратным δ1=360°/4i, за исключением кратности 4δi где δi величина кванта i-й информационной кодовой дорожки, а δm одновременно величина кванта кодовой шкалы, m двухвходовых сумматоров по модулю два. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к измерительной технике, автоматике, а также к технике преобразования цифровых величин в аналоговые и может быть использовано при создании высокоточных аналого-цифровых преобразователей и систем контроля параметров изделий электронной техники. Техническим результатом является повышение точности и сокращение времени преобразования. В способе цифроаналогового преобразования, включающем получение импульсного сигнала, длительность цикла преобразования которого определяется разрядностью преобразуемого кода, а длительность информационного сигнала пропорциональна преобразуемому коду, последующие нормирование амплитуды полученного сигнала и его фильтрацию в области нижних частот, дополнительно, перед фильтрацией, информационный сигнал формируют в виде последовательности импульсов, дискретно-равномерно расположенных на временной оси в интервале цикла преобразования с их длительностью, кратной периоду колебаний тактового генератора, причем суммарная длительность этих импульсов в цикле преобразования пропорциональна преобразуемому коду. 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления в совокупности с арифметическими устройствами, которые реализуют различные арифметические процедуры над минимизированными позиционно-знаковыми структурами аргументов ±[mj]f(+/-)min троичной системой счисления f(+1,0,-1) с последующим преобразованием ее в аргумент аналогового сигнала напряжения ±UЦАПf([mj]) посредством функциональной структуры цифро-аналогового преобразования f1(ЦАП). Предложенный способ позволяет существенно расширить диапазон преобразования минимизированной позиционно-знаковой структуры аргументов аналоговых сигналов ±[mj]f(+/-)min «дополнительного кода» в аналоговый сигнал напряжения «±UЦАПf([mj]). 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аналого-цифровой измерительной технике для измерения аналогового сигнала. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения аналогового сигнала за счет измерения скорости изменения аналогового сигнала с предварительно установленным пороговым значением. В заявленном способе измерение аналогового сигнала производят с использованием АЦП, а при этом погрешность в виде указанного линейного смещения показаний уменьшают с помощью управляющих средств путем компенсации этого линейного смещения, а погрешность в виде указанных колебаний показаний уменьшают с помощью усредняющих средств путем усреднения показаний за время усреднения. С помощью управляющих средств сравнивают скорость изменения аналогового сигнала с предварительно установленным пороговым значением. Усреднение показаний выполняют динамически путем изменения с помощью управляющих средств времени усреднения от нуля до предварительно установленного максимального значения в случае начала изменения аналогового сигнала со скоростью, меньшей предварительно установленного порогового значения. В случае превышения указанной скоростью предварительно установленного порогового значения, указанное усреднение показаний отключают с помощью управляющих средств. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для контроля работы аналого-цифровых преобразователей без применения специальных тестовых сигналов. Технический результат - повышение точности выявления возникающих искажений за счет выявления искажений до начала амплитудного ограничения. В основе изобретения лежит факт изменения среднего значения случайного процесса в результате его нелинейного преобразования. Случайный процесс с нулевым средним после прохождения устройства с монотонной нелинейной характеристикой изменяет свой спектральный состав таким образом, что в нем появляется постоянная составляющая, зависящая от степени выраженности нелинейности. Таким образом, технический результат достигается измерением и анализом среднего значения цифрового кода на выходе контролируемого аналого-цифрового преобразователя. Устройство для выявления нелинейных искажений содержит блок вычитания, блок измерения модуля среднего значения цифрового кода и блок принятия решений, в вариантном исполнении устройство состоит из блока измерения среднего значения цифрового кода и блока принятия решений. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналого-цифровому преобразованию, а именно к кодовым шкалам преобразователей угла поворота вала в код. Технический результат - повышение информационной надежности псевдослучайной кодовой шкалы за счет формирования с нее корректирующих кодов с исправлением одиночных ошибок и обнаружением двойных. Псевдослучайная кодовая шкала содержит информационную дорожку, выполненную в виде градаций псевдослучайной двоичной последовательности максимальной длины периода M=2n-1, n информационных считывающих элементов, размещенных вдоль информационной дорожки с угловыми шагами, кратными величине кванта шкалы δ=360°/M, с возможностью получения с них M различных n разрядных кодовых комбинаций, k корректирующих считывающих элементов, размещенных вдоль информационной дорожки с возможностью получения с них совместно с n информационными считывающими элементами M различных (n+k)-разрядных кодовых комбинаций, представляющих собой код Хемминга с обнаружением и исправлением одиночной ошибки, контрольный считывающий элемент, размещенный вдоль информационной дорожки с возможностью получения с него совместно с (n+k) считывающими элементами M различных (n+k+1)-разрядных кодовых комбинаций, представляющих собой код Хемминга с исправлением одиночной и обнаружением двойной ошибки, выходы n информационных считывающих элементов. 1 ил., 7 табл.

Изобретение относится к области электроники, а именно к цифроаналоговым преобразователям. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение быстродействия цифроаналогового преобразователя при сохранении точности преобразования за счет формирования двухполярного выходного сигнала. Технический результат достигается тем, что в цифроаналоговом преобразователе, содержащем несколько источников тока и такое же число дифференциальных усилителей, выполненных на транзисторах, причем токи источников тока находятся в троичном соотношении между собой, для решения поставленной задачи, в него введены сумматор, положительная и отрицательная сборные шины, при этом каждый дифференциальный усилитель формирует трехпозиционный ключ, источники тока с помощью трехпозиционных ключей могут подключаться к положительной или к отрицательной сборным шинам, либо быть отключенными, причем положительная и отрицательная сборные шины подключены к сумматору, который из разности токов сборных шин формирует двухполярный выходной сигнал цифроаналогового преобразователя. При этом один выход каждого дифференциального усилителя подключен к положительной сборной шине, второй выход каждого дифференциального усилителя подключен к отрицательной сборной шине. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании систем автоматического управления (САУ). Технический результат заключается в осуществлении работы в широком диапазоне температур в полях ионизирующего излучения, резервировании, кодовом управлении выходным током и радиационной стойкости с временем работы при изменении в широком диапазоне температур окружающей среды, возникновении катастрофических и параметрических отказов отдельных элементов источника и при изменении нагрузки в условиях действия ионизирующего излучения. Для этого заявленное изобретение содержит в составе САУ датчики резонансного типа (термосопротивления, потенциометрические датчики обратной связи исполнительных устройств), для снятия информации с которых требуется обтекание их постоянным стабильным током, датчики соединяют, как правило, последовательно, и требуется поддерживать стабильный ток при изменении нагрузки и деградации параметров полупроводников со временем из-за изменения температуры и накоплении дозовых изменений, в результате которых нарушается работа транзисторов и изменяется величина выходного тока. Для этого заявленное устройство содержит три идентичных конвертора входного силового питания в выходной стабильный ток, выходные токи конверторов через блок отключения поступают на блок выравнивания, с выхода которого через балластный эталонный резистор поступают в нагрузку, выходы конверторов подключены также к блоку контроля и управления, подключенными управляющими выходами к блоку отключения и управляющими выходами - к блоку питания для собственных нужд, выходной сигнал поступает на преобразователь напряжения в частоту, выход управления которого через элемент гальванической развязки поступает на модуль управления транзистором-прерывателем. 9 з. п. ф - лы., 8 илл.

Изобретение относится к области измерительной и вычислительной техники, радиотехники и связи. Технический результат заключается в расширении в несколько раз предельного частотного диапазона обрабатываемых входных сигналов АЦП за счет снижения погрешности передачи входных дифференциальных напряжений от источников ко входам компараторов напряжения. Для этого в отличие от известного быстродействующего аналого-цифрового преобразователя с дифференциальным входом в данном изобретении первый источник входного напряжения соединен со входом первого дополнительного буферного усилителя, выход которого связан с первыми входами каждого из компараторов напряжения через соответствующие корректирующие конденсаторы первой группы, а второй источник входного противофазного напряжения связан со входом второго дополнительного буферного усилителя, выход которого связан со вторыми входами каждого из компараторов напряжения через соответствующие корректирующие конденсаторы второй группы. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к аналого-цифровым преобразователям и может быть использована в устройствах преобразования энергии для силовой электроники. Техническим результатом является повышение быстродействия. Устройство содержит множество блоков хранения информационных сигналов, выполненных с возможностью выборки информационных сигналов с задержкой, равной предопределенному времени, причем информационных сигналов, указывающих мгновенно изменяющееся значение, и сохранения этих выбранных значений одновременно с выборкой каждого из сигналов; блок удаления, выполненный с возможностью удаления максимального значения и минимального значения среди значений, хранящихся в множестве блоков хранения информационных сигналов; блок усреднения, выполненный с возможностью усреднения значений, которые не удалены с помощью блока удаления; и преобразователь, выполненный с возможностью осуществления аналого-цифрового преобразования значения, выводимого из блока усреднения, и выведения преобразованного с помощью АЦ преобразования значения в качестве цифровой информации. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 14 ил.
Наверх