Аналого-цифровой преобразователь с коррекцией динамических погрешностей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскмк

Соцмалмстическмк

Республик

< 1782147 (61) Дополнительное к авт. саид-ву и 660240 (22) Заявлено 24. 01. 79 (21) 2717297/26-21 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетОпубликовано 231180. бюллетень М 43

Дата опубликования описании 27 . 11. 80 (51)М. Кд.з

Н 03 К 13/17

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Автор изобретения

В- М. Оранжереев (71) Зава итель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С КОРРЕКЦИЕЙ

ДИНАМИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ.Изобретение относится к аналогодискретному преобразованию и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях, предназначенных для измерения изменяющихся напряжений, З обеспечивая при сравнительно простой технической реализации и высоком бы стродействии повышенную достоверность результатов преобразования.

10 . Известен аналого-цифровой преобразователь с коррекцией динамических погрешностей по основнбму авт.св.

9 660240, содержащий блок сравнения, включающий узлы сравнения, вычитания у5 и сложения, генератор тактовых импульсов; распределитель тактовых импульсов, регистр кода, блок кодирования старших разрядов, логический блок коррекции, два преобразователя кода ;ф в напряжение, регистр-QeaepcaeavA счетчик, элементы 2, 2И-2ИЛИ, элементы совпадения, элементы НЕ и связи между ними 11 .

K недостаткам этого устройства, 25 как и других известных аналого-цифровых преобразователей с к оррекцией динамических погрешностей, относится низкая достоверность результатов преобразования и отсутствие обобщенного 30 параметра работоспособности устройства.

Отсутствие контроля по текущим измерениям требует дополнительного времени и оборудования для проведения периодического контроля.

Необходимость обобщенных параметров, характеризующих работоспособность отдельных узлов радиоэлектронных комплексов, определяется требованиями технической диагностики таких комплексов.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов преобразования °

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь с коррекцией динамических погрешностей, содержащий основной и дополнительный преобразователи кода в напряжение с подключенными поразрядно регистрами, распределитель такто вых импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а его выходы соединены с входами разрядов регистров основного и дополнительного преобразователей кода в напряжение, аналоговый выход первого из которых соединен с входом лерврго блока сравнения и первыми

782147 входами блоков суммирования и вычитания, а аналоговый выход дополнительно соединен со вторыми входами блоков-суммирования и вычитания, при этом выход последнего подключен ко входу второго блока сравнения, а выход блока суммирования ко входу третьего блока сравнения, сигнальный вход которого соединен с входной клеммой и с сигнальными входами первого и второго блоков сравнения; а входы блока кодирования старших разрядов соединены с соответствующими входами логического блока коррекции и с выходами первого и третьего блоков сравнения непосредственно и через логический элемент НЕ с выходом второго блока сравнения и с другими входами логического блока коррекции, соответствующие выходы которого подключены к счетным входам и к входам ус- тановки нулей младших разрядов регистра основного преобразователя кода в напряжение,,входы установки единиц старших разрядов которого соединены с соответствующими входами блока кодирования старших разрядов и с вхо дами -установки единиц регистра дополнительного преобразователя кода в напряжение, причем соответствующие выходы блока кодирования старших разрядов соединены с входами 2К+1 установки нулей старших разрядов и с входами 2К установки единиц старшего разряда регистра основного преобразователя кода в напряжение(где К вЂ” натуральный ряд чисел), вес второго разряда которого выбран равным весу младшего разряда регистра дополнительного преобразователя кода в напряжение, причем блок кодирования старших разрядов содержит логические элементы И и 2И-2ИЛИ, равные числу старших разрядов регистра основного преобразователя кода в напряжение, при этом соответствующие входы логических элементов 2И-2ИЛИ соединены с соответствующими входными клеммами и

- - со вторыми входами логических элементов И, первые входы которых подключены к входным клеммам, логический блок кофрекции содержит логический элемент

НЕ и логические элементы И, входы которых соединены с соответствующими входными клеммами и между собой вве/

t ден дополнительный элемент 2И-2ИЛИ йервые входы элементов И подключены г к старшему выходу распределителя тактовых импульсов, а вторые к выхо-дам второго и третьего блоков сравнения.

На чертеже представлена структур ная схема аналого-цифрового преобразователя с коррекцией динамических

" погрешностей.

Устройство содержит блок 1 сравнения",состоящий из элементов 11-13 сравнения и блоков 14 вычитания.и 15

; сложения, генератор 2 тактовых импу1 льсов, распределитель 3 тактовых им40

Одновременно импульс Х устанавливает в единичное состояние .старший разряд следующей пары основного регистра 5, выключает старший разряд и

45 включает следующий по порядку разряд дополнительного регистра 8, вес которого соответствует весу младшего из пары определяемых в следуйщем такте разрядов основного ПКН, т.е. раз50 ряда 8 °

Импульсом Х4 производится поразрядное уравновешивание разрядов 5 и

4, установка в единичное состояние разряда 3 регистра 5 и включение разряда 3 дополнительного регистра,8.

На последних тактах Х -Х проис5 7 ходит коррекция процесса поразрядного уравновешивания.

В момент действия Х напряжение

U< соответствует четырем единицам

60 младшего разряда. Если Ор<с U и

U<(U -U„, то происходит коррекция на

4 единицы в сторону уменьшения, разряд 3 регистра 5 остается в единичном состоянии, так как элемент 21 б5 совпадения закрыт потенциалом с эле30

25 за

35! пульсов, основной преобразователь 4 кбда в напряжение (ПКН), регистр-реверсивный счетчик 5, блок 6,кодирования старших разрядов логический т блок 7 коррекции, дополнительный регистр 8 кода и ПКН 9, логическиЕ элементы 2И-2ИЛИ 26 и 27, элементы совпадения 16-25, элементы HE 10 и 28 и дополнительный элемент 2И-2ИЛИ.

Работа преобразователя осуществляется следующим образом.

Импульсом Х устанавливается начальное состояйие. При этом старшие разряды регистров 5 и 8 устанавливаются в единицы,все остальные разряды регистров 5 и 8 устанавливаются в нулевое положение (цепь установки нулей на чертеже не показана).Вес старшего разряда дополнительного ПКН соответствует весу младшего разряда из старшей пары разрядов основного регистра 5, т.е. разряду 10 основного

ПКН.

Элементы 11-13 сравнения вырабатывают сигналы "1", если U uб, О„ О„ -U„, О„>О,+Ок, "0", если u U,, О,) О -U, U (Ос+О,(.

Импульсами Х<-Х производится поразрядное уравновешивание старших разрядов по два разряда за один такт, соответственно, 11р и 10р, 9р и 8р, 7р и 6р, 5р и 4р.

Если в момент Х U„U, то через элемент 16 совпадения разряд 11 регистра 5 сбрасывается в нулевое состояние, если Ок>Оо, то разряд 11 остается в единичном состоянии.

Импульсом Х разряд 10, младший из старшей пары разрядов регистра 5, устанавливается в единичное состояние через элемент 2И-2ИЛИ 26 в слуОк> "о+Ок или U>U > Оо -Ок °

782147 мента HE 28 (отличие от ПКН без коррекции на + 4 единицы).

Импульс Х проходит через элемент

18 совпадения на счетный вход вычитания в разряд 4 регистра 5 и уменьшает число в регистре на 8 единиц (отличие от ПКН без коррекции на -8 единиц, а результирующее отличие от ПКН без коррекции на — 4 единицы).

Если U>>0> и 0„>0О+U, то происходит коррекция на 4 единицы в сторону увеличения, так как элемент 21 закрыт потенциалом с элемента 11 сравнения, тогда импульс Х не проходит на вход установки нуля разряда 3, но проходит через элемент 19 на счетный вход 3 сложения регистра разряда 5 (отличие от ПКН без коррекции на +4 единицы).

Если 0 (0„(0 +0, то коррекции не происходит. Импульс Х не проходит через элементы 21,19 и 18, так как имеются з,апрещающие потенциалы с элементов 11, 13 и 12 соответственно, разряд 3 регистра 5 остается в единичном состоянии.

Если 0< -0к(0 с0... то коррекции не происходит. Элементы 18 и 19 закрыты потенциалами с элементов 12-и 13 соответственно. Импульс Х проходит через элемент 21 совпадения и устанавливает разряд 3 регистра 5 в нулевое состояние.

Аналогично импульс Х производит коррекцию на +2 единицы младшего разряда в случае необходимосТи.

Импульсом Х в дополнительном регистре 8 включается и остается вклю-, ченным до конца измерения младший разряд, имеющий равный вес с разрядом 2 основного регистра.

Последний импульс с распределителя Х при 0> <0< устанавливает в нулевое состояние разряд 1 регистра, при

Q)0< поступает на счетный вход разряда 1 регистра 5 через элемент 24 и производит коррекцию на +1. Таким образом, импульс Х7 изменяет число в регистре 5 на Ф1 единицу.

На выходе элемента 29 вьщеляется импульс ошибки, если в момент дейст вия импульса X> U отличается от 0О более, чем на две единицы младшего разряда. При V<> U<> U импульс Х 7

5 проходит через правый элемент И элемента 29, при 0д<0 -0к через левый элемент Й. U при этом соответствует двум единицам младшего разряда.

Следовательно, в момент действия импульса Х7 схема самоконтроля Фиксирует в случае исправной работы отклонение кода от истинного значения

Uq не более чем на две единицы младшего разряда, а импульс Х > приближает код к истинному значенйю еще на

tS единицу.

Таким образом происходит преобразование напряжения в код с коррекцией динамических ошибок и с самоконтролем без увеличения времени преобрО раэования на самоконтроль.

Использование предложенного устройства позволяет повысить достоверность результатов преобразования,при этом аналого-цифровой преобразователь получает обобщенный параметр-сигнал

"ошибка", по которому можно судить о работоспособности преобразователя.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь с коррекцией динамических погрешностей по авт. св. Р 660240, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

З5 повышения достоверности результатоь контроля, введен дополнительный элемент 2И-2ИЛИ, первые входы элементов

И подключены к старшему выходу распределителя тактовых импульсов, а

4р вторые к выходам второго и третьего блоков сравнения.

Источники инфбрмаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 660240, кл. Н 03 К 13/17, 01.08.76.

782147

Составитель Л. Беляева

Редактор Е. Шишкин Техред М. Кузьма Корректор О. Билак

Заказ 8 66 2 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

1нлилч ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,