Аналого-цифровой преобразователь

 

О П И С А Н-И

ИЗОБРЕТЕН И

513И

Саю Советских

Социалиотичвокил

Реапублии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.I.1971 (№ 1617207/26-9) 1л. Н аЗК И117 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Миииатрав

СССР

I(681.325(088.8) Опубликовано 13.IX.1972. Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 26.IX.1972

Авторы изобретения

Г. Г. Живилов, В. В. Павлов и Э. П. Тихонов

Заявитель

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Устройство осуществляет квантование измеряемого напряжения по амплитуде с автоматическим (адаптивным) вы бором временного интервала квантования при линейной

5 экстраполяции сигнала. Текущая погрешность восстановления сигнала при линейной экстраполяции определяется по формуле

15

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое напряжение U,- подается на входной усилитель 1. С выхода входного уси25 лителя 1 через ключ 2, который коммутируется устройством 8 управления, измеряемое на пряжение запоминается конденсатором 4, подается на согласующий усилитель 5, имеющий большое входное сопротивление, и пре30 образуется в код с помощью устройства 8

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий входной и согласующий усилители, сравнивающее устройство, цифроаналоговый преобразователь, устройство управления, источник дополнительных образцовых напряжений, логическое устройство, ключ, счетчик и реверсивный счетчик.

Цель изобретения — обеспечить автоматичестаий выбор инвервала квантования при линейной экстраполяции сигнала.

Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены ключ, усилитель-удвоитель и сравнивающее устройство текущей ошибки восстановления с заданной, причем выход входного усилителя соединен через дополнительный ключ с входом усилителя-удвоителя, выход которого подключен ко входу сравнивающего устройства текущей ошибки восстановления с заданной; выход согласующего усилителя соединен через регистр со входом сравнивающего устройства текущей ошибки восстановления с заданной и выходом цифро-аналогового преобразователя; выходы устройства управления подключены к управляющим входам ключей и к источнику дс полнительHûõ о бразцовых напряжений.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

E = 2у(t+ — 3 — у(t) — у(t+ ) 2 / где у (/+ ) — значение измеряемого напря2 жения, задержанного наполовину интервала квантования; у (t+T) — значение измеряемого напряжения, задержанного на полный интервал квантования; у (t) — текущее значение измеряемого напряжения.

35131i управления, сравнивающего устройства б и цифро-аналогового преобразователя 7.

После окончания преобразования от устройства 8 управления в реверсивный счетчик

8 поступает сигнал перезаписи его кода в счетчик 9. Код реверсивного счетчика, а следовательно, и счетчика 9 соответствует половине интервала квантования — . После пере2 записи кода в счетчик 9 подаются тактовые импульсы с целью определения половины интервала квантования —. Сигнал со счетчика, 2 соответствующий по времени концу половины интервала квантования —, поступает в уст2 ройство 8 управления, которое посылает сигнал на управляющий вход ключа 10. Значение измеряемого напряжения через половину интервала квантования запоминается конденсатором 11 и подается на вход усилителя 12 удвоителя, обладающего большим входным сопротивлением. Усилитель 1 в совокупности с ключами 2 и 10, конденсаторами 4 и 11, усилителями 5 и 12 образуют два аналоговых запоминающих устройства, .которые используются для запоминания текущих значений измеряе»oro напряжения U,.

С выхода усилит(еля 12 удвоителя удвоенная величина значения измеряемого напряжения через половину интервала квантования 2g(t+ — ") подается на один из выходов

2 сравнивающего устройства 18 текущей оши(бки с заданной, однако, сравнение пока не производится. (После выключения ключа 10 от устройства

8 у(правления в реверсивный счетчик 8 снова поступа(ет сигнал перезаписи его кода в счетчик 9, и затем снова в счетчик 9 подаются тактовые импульсы с целью определения второй половины интервала квантования т. Сигнал со счетчика 9, соответствующий по времени концу второй половины интервала т поступает в устройство 8 управления, которое формирует сигнал на включение ключа 2, При включении ключа 2 на конденсаторе 4 запоминается значение измеряемого напряжения g(t), которое передается на выход согласующего усилителя 5. Напряжение g(t) с выхода согласующего усилителя 5 подается в точку 14 суммирования через масштабное сопротивление 15.

На один из входов сравнивающего устройства 18 текущей оши)бки подается значение измеряемого напряжения 2g(t+ — ), а на дру2 гой вход этого сравнивающего устройства— алгебраическая сумма двух напряжений: с цифро-аналогового преобразсвателя 7 напряжение у(/+т) и с согласующего усилителя 5 напряжение у(/).

От устройства 8 управления подается стробирующий импульс на сравнивающее устройство 18, которое определяет знак разности между удвоенным значением измеряемого напряжения через половину интервала кванто10 вания 2g(t+ ) и алгебраической суммой

2 текущего значения измеряемого напряжения через интервал квантования;

2у(+ — 1-(у(0+у(+-)(2 )

Результат сравнения при определении зна20 ка разности записывается в логическое устройство 1б.

Логическое устройство 1б по команде от устройства 8 управления, в зависимости от

25 знака разности выражения, включает напряжение AE источника 17 дополнительных ооразцовых напряжений с соответствующим знаком. При отрицательной разности включается — AE, при поло(жительной разности—

30 +ХЕ. Абсолютное значение напряжения источника задается заранее и определяет ошибку восстановления. Напряжение AE суммируется алгебраически в точке 14 с напряжением у(/) и у(1+т). При суммировании мо35 гут возникнуть следующие варианты, в зависимости от которых логическое устройство 1б принимает решение об изменении (уменьшении или увеличении) интервала квантования на величину At измеряемого напряжения Ux.

В случае, если (2у (< + — ) — (у (О + у (ф + )II (О, 45 то при подключении в суммирующую точку

14 на(блюдаются следующие варианты: (2у (i+ — ) — (у(0+у(ф+ Π— EEJ)(0, 50 — интервал квантования уменьшается; (2у (1 + — ) — (у (О + у (/ + -.) — >EII > О, — интервал квантования увеличивается.

55 B случае, если (2у (/ + — ) — (у (О + у ((+ )) ) О— при подключении в суммирующую точку на60 пряжения +ЛЕ наблюдаются следующие варианты: (2у (1 + — ) — (у (О + у (1 + ) + ЛЕ)I ) О—

65 — интвервал квантования уменьшается;

351311

Корректор О. Тюрина

Изд Лг, 1289

Тираж 406

Подписное

Заказ 3203/14

Типография, пр. Сапунова, 2 — интервал квантования увеличивается.

Таким образом, сравнивается текущая погрешность восстановления сигнала при линейной экстраполяции Ет с заданной ошибкой ЛЕ. В зависимости от результатов сравнения,изменяется интервал квантования измеряемого напряжения.

Изменение интервала квантования осуществляется логическим устройством 1б, которое вычитает или прибавляет единицу в реверсивный счетчик 8 и тем самым увеличивает или уменьшает интервал квантования на шаг At Далее, с помощью устройства 8 у)правления, проводится измерение ранее запомненного напряжения у(/), которое для следующего цикла измерения будет соответствовать напряжению у(/+т).

Дальнейшая работа устройства не отличается от описанной ранее. В начале измерения код реверсивного счетчика 8 равен нулю, что соответствует минимально возможному интервалу квантования. По мере увеличения числа циклов измерения код на реверсивном счетчике увеличивается и начинает флюктуировать около определенного, оптимального для даннного процесса, интервала квантования до тех пор, пока не изменится спектр (или соответственно автокорреляционная функция) входного сигнала.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий входной и согласующий усилители, сравнивающее устройство, цифро-аналоговый преобразователь, устройство управления, ucl0 точник дополнительных образцовых напряжений, логическое устройство, ключ, счетчик и реверсивный счетчик, от гичаюи ийся тем, что, с целью автоматического выбора интервала квантования при линейной экстраполя15 ции сигнала, в него дополнительно введены ключ, усилитель-удвоитель и сравнивающее устройство текущей ошибки восстановления с заданной, причем выход входного усилителя соединен через дополнительный ключ с вхо20 дом усилителя-удвоителя, выход которого подключен ко входу сравнивающего устройства текущей ошибки восстановления с заданной; выход согласующего усилителя соединен через регистр со входом сравниваю25 щего устройства текущей ошибки восстановления с заданной и выходом цифро-аналогового преобразователя; выходы устройства управления подключены к управляющим входам ключей и к источнику дополнительных

30 образцовых напряжений.