Аналого-цифровой преобразователь
ОПИСАН ИЕ 370719
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Ссеатских
Соииалистических
Республик
Зависимое ог авт. свидетельства ¹
Заявлено 27.Х1.1970 (№ 1497295/26-9) 1. 1iл. Н 03k 13ii7 с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень ¹ 11
Дата опубликования описания 12Х.1973
Комитет ао делам изобретениЯ и открытнЯ ори Совете Министров
СССР
УДК 681.325(088.8)
t 0 00К) тра а
Рх у" ст -:-:"-.НИЧК11Дд
:М
Авторы изобретения
Г. Г. )Кивилов, E. Ф. Бальцер и Э. П. Тихонов
Заявитель
АНАЛОГО-ЦИФPOBOЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ
Изобретение относится к импульсной технике, в частности к аналого-цифровым преобразователям.
Известный аналого-цифровой преобразователь, содержащий нуль-орган, цифро-аналоговый преобразователь, устройство управления, реверсивный счетчик, регулируемый источник дополнительного образцового напряжения и логический узел, производит только квантование сигнала по времени и не может определить и квантовать экстремальные значения входного сигнала, а также измерять их функцию распределения.
Цель изобретения — определение экстремальных значений входного сигнала и измерение их функций распределения.
Это достигается тем, что в преобразователь введены генератор образцовых случайных напряжений, устройство определения знака приращения и устройство изменения уровня дополнительного образцового напряжения, причем вход нуль-органа через ключи соединен с генератором образцовых случайных напряжений, источником дополнительного образцового напря жон ия и источником входного сигнала, управляющие входы ключей подключены к соответствую щим входам логическото узла, другие входы которого соединены со входами устройства управления и устройства определения знака приращения, выход последнего соединен с одним из входов логического узла; выход реверсивного счетчика соединен со входом цифро-аналогового преобразователя, а ко входу источника дополнительного образцового на5 пряжения подключено устройство изменения
1ровня образцового напряжения.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого аналого-цифрового преобразователя.
10 Преобразователь работает следующим образом.
Внешним импульсом запускают устройство
1 управления, которое сбрасывает преобразователь в исходное состояние. При этом изме15 тельным ключом 2 к нуль-органу т подключают измеряемое напряжение U. Устройством 1 управления совместно с цифро-аналоговым преобразователем 4 и нуль-органом 3 измеряют напряжения У,. Результаты измерения в
20 коде, а также значение компенсирующего напряжения Ьс появляются на выходах цифроаналогового преобразователя 4.
В следующем такте импульсом от устройства 1 управления через фиксированный проме25 жуток времени с помощью нуль-органа 3, логического узла 5 и устройства 6 определения знака приращения определяют знак разности текущего значения напряжения U. относительно ранее измеренного, т. е. напряжения Ус, 30 которое подается с выхода цифра-аналогового
370719
65 преобразователя 4. Результат сравнения в коде поступает в логический узел 5. Таким образом находят первое значение конечной разности. Экстремум определяют по изменению знака конечной разности, От логического узла 5 запускают преобразователь на следующее измерение, т. е. сбрасывают предыдущее значение Uo, кодируют новое текущее значение U,. а затем снова определяют знак разности текущего значения U.„и измеренного Uo. Код от сравнения этих величин поступает в логический узел 5 и,т. д.
Кодирование U„„, определение знака приращения входного сигнала за фиксированный промежуток времени происходит до тех пор, пока IB логическом узле 5 IHe окажутся следующие кодовые комбинации: 10 или 01, что соответствует значению экстремума U, значение которого запоминается в цифро-аналоговом преобразователе. Остальные кодовые комбинации 00 или 11 пропускают, так как они характеризуют неизменность знака приращения входного сигнала U„. Изменение знака приращения с плюса на минус соответствует максимуму, а с минуса на полюс — минимуму входного сигнала.
При появлении в устройстве б определения знака приращения кодовых комбинаций 10 и
01 преобразователь изменяет режим работы; при этом измеряют функции распределения.
Ключом 7 на вход нуль-органа 8 подключают начальный уровень источника 8 дополнительного образцового напряжения; при этом ключом 2 измеряемое напряжение U отключают от входа нуль-органа 8.
Экстремальное значение сигнала Уоо (результат последнего измерения U), х ранящееся в цифро-аналоговом преобразователе 4, сравнивают с начальным уровнем ЛЕ источника 8 дополнительного образцового напряжения, Уровень ЛЕ является одним из уровней выборки (аргументом функции распределения) для входного сигнала. Уровни выборки изменяются от минимального до максимального значения ЛЕ ступенями, количество которых задается. Уровень ЛЕ переключают устройством 9 изменения уровня дополнительного образцового напряжения.
Результат сравнения ЛЕ и U,о записывается в логический узел 5; если Уоо(ЛЕ, то записывается «1»; если выполняется неравенство
U„)ЛŠ— «0». Затем источник 8 дополнительного образцового напряжения отключают ключом 7 от входа нуль-органа 8. Устройство
1 управления сбрасывает код Uo„, и происходит перезапись параллельного кода реверсивного счетчика 10 в цифро-аналоговый преобразователь 4. Одновременно с перезаписью кода реверсивного счетчика 10 ключом 11 ко входу нуль-органа 8 подключают генератор 12 образцовых случайных напряжений, напряжение которого сравнивают за один такт нульорганом 3 с напряжением Uopc цифро-аналогового преобразователя 4 (аргументом функции распределения образцового случайного сигнала), полученного в результате преобразования кода реверсивного счетчика 10 в напряжение. Результат сравнения этих напряжений в коде запиcbllBBeTñÿ в логический узел 5, ПРИЧЕМ, ЕСЛИ Ьоро(U„„, ТО ЗЗПИСЫВаЕТСЯ «1»; если же Uopc) Uroc< «О», где Угооо — напряжение генератора образцовых случайных
H 3 II p 5I?K e Fl H I i .
Далее устройством 1 управления код в цифро-аналоговом преобразователе 4 сбрасывают на «0», и весь процесс измерений повторяют, т. е. ключом 2 к нуль-органу 8 подключают
U.„., U кодируют, находят его экстремум и т. д. Одновременно с последующим преобразованием U., логический узел 5:принимает решение об изменении кода в реверсивном счетчике 10 в зависимости от результатов сравнения экстремального значения с заданным уровнем ЛЕ и сравнения напряжения с генератора 12 образцовых случайных напряжений с уровнем выборки образцового сигнала, полученного на цифро-аналоговом преобразователе
4 от преобразования в напряжение кода реверсивного счетчика 10. Код на реверсивном счетчике 10 увеличивается на единицу при выполнении неравенств ЛЕ) Uo> è 1орс (1гоос, уменьшается на единицу, если ЛЕ(Уо„а
Uopc ) Urocc, ОСТаЕТСЯ бЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ, ЕСЛИ ВЫполнЯетсЯ HePaaeFIcTBo ЛЕ) Uoo, а Uopc) Urocc или ЛЕ(Uoo, à Uopc(Urocc.
При заданном значении напряжения источника 8 дополнительного образцового напряжения устанавливается такое значение уровня выборки функции распределения образцового сигнала Uopc, при котором выполняется равенство произведения вероятностей:
Р(ЛЕ) У..1=Р(и.ро) У,...), т. е. вероятность того, что экстремальные значения входного сигнала не превысят заданный уровень ЛЕ, равна вероятности того, что образцовый случайный сигнал не превысит уровня выборки, который определяегся кодом реверсивного счетчика 10. Так как вероятность
1 (Uopc) Urocc) заРанее изВестна, то В РезУльтате находят основное значение функции распределения экстремальных значений.
IB начале и змерения код реверсивного счетчика 10 равен нулю, а при последующих измерениях будет изменяться в зависимости от работы логического узла 5, который выполняет операции сравнения значений измеряемой функции распределения эстремумов с образцовой функцией распределения. Момент определения з на чения функций распределения экстремальных значений определяют по установившемуся значению кода реверсивного счетчика 10.
Для тога, чтобы измерить следующее значение функции распределения экстремумов U, переключают источник 8 напряжения. Затем вновь определяют установившееся значение аргумента функции распределения экстремумов U, и т. д.
370719
Составитель Н. Герасимова
Техред T. Курилко Корректор Л, Новожилова
Редактор А. Батыгин
Заказ 1198 9 Изд. № 298 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Предмет изобретения
Аналого-цифровой преобразователь, содержащий нуль-орган, цифра-аналоговый преобразователь, устройство управления, реверсивный счетчик, регулируемый источник дополнительного образцового напряжения, логический узел, отличающийся тем, что, с целью определения экстремальных значений входного сигнала и измерения их функций распределения, в него введены генератор образцовых случайных напряжений, устройство определения знака приращения и устройство изменения уровня дополнительного образцового на пряжения, причем вход нуль-органа через ключи соединен с генератором образцовых случайных напряжений, источником дополнительного образцового напряжения и источником входного сигнала, управляющие входы ключей подключены
5 к соответствующим входам логического узла, другие входы которого соединены со входами устройства управления и устройства определения знака приращения, выход последнего соединен с одним из входов логического узла;
1О выход реверсивного счетчика соединен со входом цифро-аналогового преобразователя, а ко входу источника дополнительного образцового напряжения подключено устройство изменения уровня образцового напряжения.
