Аналого-цифровой преобразователь

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 48647 О

Со зз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.10.73 (21) 1965983/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.75. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 02.02.76 (51) М. Кл. Н 03k 13 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Во делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Сафронов и В. М. Шляндин (71) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ где (U„(t,) — U, (i;)) Изобретение относится к области вычислительной техники и авто.татики.

Известны аналого-цифровые преобразователи, содержащие разностный усилитель, фиксатор, блок пороговых элементов, дешифратор, 5 два регистра, основной и дополнительный, сумматоры-вычитатели, преобразователь цифрааналог и блок управления. В таких преобразователях уравновешивание входной величины происходит с использованием способа линей- 10 ной экстраполяции компенсирующего напряжения.

Нелинейный характер изменения входного напряжения за такт преобразования и наличие в устройстве дополнительного сумматора- 15 вычитателя приводят соответственно к увеличению динамической погрешности преобразователя и усложнению устройства.

Цель изобретения — повышение динамической точности и упрощение устройства. 20

Это достигается тем, что в устройство введены дополнительный регистр, группа элементов «ИЛИ» и три группы элементов «И—

ИЛИ вЂ” И», входы которых соединены с выходами соответствующих регистров, подключен- 25 ных к выходу дешифратора, а выходы — с соответствующими входами группы элементов

«ИЛИ», выходы которой связаны с входами сумматора-вычитателя.

Введение указанных узлов позволяет ис- 30 пользовать усовершенствованный алгоритм уравновешивания, заключающийся в том, что в начале каждого такта преобразования и далее через малые промежутки времени Л (т (где c — такт работы преобразов",Tãëÿ) проводится оценка разности над ввсдснной мерой, причем количество дополнптельш-гх оценок совпадает с высшим порядком учитываемой производной преобразуемой величины, а трсбуемое значение уравновешивающей меры находится как алгебраическая сумма результатов взвешенных оценок разности н рсзультата предшествующего измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; »а фпг. 2 — временная диаграмма такта преобразования с учетом производных первого и второго порядка.

При дискретном уравновешивании входного напряжения U,. (/) уравновешивающей величиной Ug(t). совпадение их значений в начале очередного такта преобразования (мозтснт

1;+т) происходит тогда, когда приращение уравновешивающей величины за THKT формируется в соответствии с уравнением

486470 — ошибка установления У „обусловленная методическими и инструментальными погрешностями;

U,(4)

2! — члены разложения напряжения,U, (t) в точке t;+x в ряд Тейлора.

Первый член правой части уравнения формируется сравнением разности (tt) (х (!) и (ti) с набором элементов сравнения в момент t;.

Для определения первой и второй производных (через конечные разности) оценивается величина этой разности для моментов времени, отстоящих от начала такта соответственно на Ai и 2М.

Величина приращения ЛУ (4+ ), формируемого в процессе уравновешивания входной величины с учетом первой и второй производных, равна

ЬН(i) = — A(t,) 1 — m+ — I+ Л(4+ЯХ

2 )

X (m — mã) + Д (t + 2 /) т

rpe т= — и обычно выбирается кратным

Лt степени числа 2. Для т=4 числовые значения скобок каждого члена приведенного соотношения для ЬМ(1; ) равны соответственно 5, 12, 8.

Аналого-цифровой преобразователь содержит преобразователь 1 цифра-аналог, разностный усилитель 2, фиксатор 3, блок пороговых элементов 4, дешифратор 5, регистры 6, 7 и 8, группы элементов «И вЂ” ИЛИ вЂ” И» 9, 10 и 11, группу элементов «ИЛИ» 12, сумматорвычитатель 13 и блок 14 управления.

Разностный усилитель 2 выделяет и усиливает разность A(t) =U„(t) — У (/). В момент времени t,, совпадающий с началом t-го такта, а также в моменты 4+И, 4+2М... фиксируются разности h(t,); 3,(t;+Ët); Л(1,+2М). 3апоминание осуществляется фиксатором 3 на время М. За это время происходят срабатыва5

45 ние соответствующих элементов сравнения блока 4, дешифрация значения унитарного кода дешифратором 5 и занесение этого кода в соответствующий из регистров 6, 7 или 8. Формирование соответствующего числового приращения сумматора-вычитателя 13 и, следовательно, приращения значения уравновешивающей меры выполняется группами логических элементов 9, 10, 11 и группой элементов

«ИЛИ» 12.

В случае m=4 эти группы элементов работают следующим образом.

Группа элементов «И вЂ” ИЛИ вЂ” И» 9 позволяет осуществить суммирование числа Л (4) к содержимому сумматора-вычитателя в два приема: со сдвигом на два разряда влево и без сдвига. Число Л(4+А/) заносится со сдвигом на четыре и затем на два разряда с учетом знака слагаемых с помощью группы элементов 10. Величина Л (t,+2At) суммируется с содержимым блока 13 со сдвигом на три разряда влево при помощи группы элементов

11. Указанные группы элементов 9, 10, 11, обеспечивающие коммутацию выходных шин регистров 6, 7, 8 на входные шины сумматоравычитателя 13, управляются сигналами от блока 14.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий разностный усилитель, выход которого через последовательно соединенные фиксатор и блок пороговых элементов подключен к дешифратору, два регистра и сумматор-вычитатель, подключенный через преобразователь цифра-аналог к входу разностного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности и упрощения устройства, в него введены дополнительный регистр, группа элементов «ИЛИ» и три группы элементов «И вЂ” ИЛИ вЂ” И», входы которых соединены с выходами соответствующих регистров, подключенных к выходу дешифратора, а выходы подключены к соответствующим входам группы элементов «ИЛИ», выходы которой соединены с входами сумматора-вычитателя.

Редакгор H. Грузова

Составитель И. Шелипова

Техред Т. Миронова

Корректор Л. Денискина

Заказ 3342)19 Изд. ¹ 1855 Тираж 902 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комизета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова,, 2