Аналого-цифровой сглаживающий преобразователь

 

1

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советское

Социалистимескик

Рвслублми ()668085 (@) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаивлЕно 09.03.77 (21) 2458866/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н 03 К 13/02

Гвсудэрстеенный нвинтет

СССР пв делам нзеврвтеннй н OTKpblTNII

Опубликовано 15.06.79. Бюллетень №22

Дата опубликования описания 15.06.79 (53) УДК

681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

П, К. Ланге и А, Г. Горбков (7l) Заявитель (54) АНАЛОГΠ— ЦИФРОВОЙ СГЛАЖИВАВ111ИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике.

Известен аналого-цифровой сглаживаю1ций преобразователь, содержащий цифровой зкспоненциальный фильтр, выполненный в виде вычислительного устройства (1) . S

Наиболее близким к предлагаемому является аналого-цифровой сглаживающий преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь, соединенный с вычислительным устройством (21. 10

Однако извесп1ые преобразователи имеют низкую помехоустойчивость.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости-преобразователя без уменьшения чув ствительности.

Указанная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий сравнивающее устройство, блок управления, генератор импульсов, счетчик, преобразователь кода в напряжение, введены три усилителя и блок фиксации. Причем выход преобразователя кода в напряжение соединен с входом первого усилителя и входом блока фиксации, управляю2 щий вход которого подключен к управляющему входу блока управления, выход блока фиксации соединен с входом второго усилителя, выход второго усилителя соединен с входом третьего усилителя, второй вход которого подключен к выходу первого усилителя, а выход. третьего усилителя соединен с входом сравнивающего устройства.

Структурная электрическая блок-схема аналого-цифрового сглаживающего преобразователя приведена на чертеже.

Аналого-цифровой сглаживающий преобразователь содержит генератор 1 импульсов, сравнивающее устройство 2, блок управления 3, счетчик 4, преобразователь 5 кода в напряжение, усилитель 6, усилитель 7, блок 8 фиксацйи, усилитель 9. Выход цифрового счетчика 4 является выходом всего устройства.

I åíåðàòîð 1 вь1рабатывает импульсы, которые через блок 3 поступают на счетчик 4. Счетчик изменяет состояние ячеек преобразователя 5.

Напряжение U() g с выхода преобразователя 5 поступает на вход усилителя 6 и блока 8. Работой блока 8 управляет блок 3. Перед отра668085 боткой входного значения по сигналу с блока

3 б лок 8 запоминает значение напряжения, соответствующее предыдущему отсчету, Это значение постоянного напряжения через усилитель

7 подается на первый вход усилителя 9, на вто-: 5 рой вход которого поступает напряжение с выхода усилителя 6. С выхода усилителя 9 напряжение

4 изводится и статистическая обработка по рекурсивному алгоритму.

Л -1 (1 /г (i -17 Д/ где N — параметр сглаживания причем К, = N

К2 =М

Введение в аналого-цифровой преобразователь трех усилителей и блока фиксации позволяет получить структуру устройства, совмещающего операции измерения и статистической обработки, что при работе с сигналами на уровне помех не требует сложного вычислительного устройства, реализующего цифровую фильтрацию.

Аналого-цифровой преобразователь может работать с любой аддитивной помехой, в том числе и с располагающейся на инфранизких ,частотах. Введение новых элементов в обратную связь не нарушает условий работы аналого-цифрового преобразователя с малыми по величине сигналами.

Аналого-цифровой сглаживающий преобразователь, содержащий сравнивающее устройство, выход которого через последовательно соединенные блок управления и счетчик соединен с входом преобразователя кода в напряжение, при этом управляемый вход блока управления соединен с выходом генератора импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости беэ уменьшения чувствительности, в него введены три усилителя и блок фиксации, причем выход преобразователя кода в напряжение соединен с входом первого усилителя и входом блока фиксации, управляющий вход которого соединен с управляющим выходом блока управления, выход блока фиксации соединен с входом второro усилителя, выход второго усилителя подключен к входу третьего усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого усилите- ля, а выход третьего усилителя соединен с входом сравнивающего устройства, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР Р 192493, кл. G 06 F 15/36, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР % 412606, кл. G 06 F 15/36, 1972. где

40 при K>"-К-1

45 (1о.с - ((1о.с Кi — U fi-1) Kç) K где K> — коэффициент усиления усилителя, 9, К вЂ” коэффициент усиления усилителя, 6, К вЂ” коэффициент усиления усилителя 7, подается на вход сравнивающего устройства 2, на другой вход которого поступает. измеряемое напряжение Ux. На выходе сравнивающего устройства напряжение Ь соответствует следующему выражению:„

Ь = Ux — Uo c = Ux + (U(i-1) K2 — Uo.cK>) 1

Сравнивающее устройство в зависимости от э0 значения и знака разности Л воздействует на блок 3, разрешая или запрещая поступление импульсов на счетчик 4. После отработки этой разности выполняется условие

Ux + (U fi-1) K — Uo.cKi)K =. О установившееся значение кода на счетчике соответствует величине напряжения

u eU, U E 7(х

Коэффициент усиления К характеризует согласование масштабов напряжения входного сигнала с напряжением на выходе преобразователя

5. При приведении значений напряжений 0(1) и U(i.1) к входному напряжению можно записать что соответствует алгоритму экспоненциального: сглаживания.

Таким образом, каждое новое значение получается с учетом всех предыдущих значений отсчетов, т.е. одновременно с измерением проФормула изобретения

668085

Филиал ППП "Патент", r. Уно.ород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Врчикова

Заказ 3483/50

Составитель A. Титов

Техред И. Асталош Корректор С. Патрушева

Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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