Аналого-цифровой преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Й И (А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свид-ву . (22) Заявлено 02.03.79 (21) 2733446/18-21

<о809553 (5М)М. Кл З с присоединением заявки Йо

Н 03 К 13/17

Государственный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 2802.81 Бюллетень 89 8 (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 28. 02. 81

A,Ä. Назарец, В.Д. Андрияшин, Д.В. Полонский и Ю.Г. Степанцов (72) Авт.оры изобретения (71) Заявитель (54 ) АНАЛОГО-ЦИФРОВОИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для преобразования аналоговых сигналов в цифровой код.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий аналоговое запоминающее устройство, устройство сравнения, триггерный регистр, преобразователь напряжение-код, распределитель импульсов и триггер управления (11.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает контроль за превышением входным сигналом границ диапазона измерения 15 аналого-цифрового преобразователя.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий распределитель синхропотенциалов, соединенный с триггерным регистром, выход которого 2О через цифроаналоговый преобразова,тель соединен со входом блока сравнения, триггер индикации с индикаторным устройством, триггер памяти, элемент совпадения, элемент ИЛИ и блок сброса, причем выход распределителя,соединенный с триггером старшего разряда регистра, подключен к единичному входу триггера памяти, выход блока сравнения через элемент ИЛИ соединен 30 с нулевым входом триггера памяти, а выход распределителя, соединенный с триггером мпадшего разряда, и выход триггера памяти через элемент

И соединены с единичным входом триггера индикации, нулевой вход триггера памяти через элемент ИЛИ и нулевой.вход триггера индикации соединены с выходом блока сброса (2f .

Недостатками устройства является то, что оно указывает превышение входным сигналом границ диапазона

АЦП, однако не анализирует, какую границу, верхнюю или нижнюю, превысил входной сигнал, имеет большую динамическую погрешность и не реагирует на кратковременное превышение границы диапазона входным сигналом во время преобразования.

Цель изобретения — снижение динамической погрешности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый элемент И, блок сравнения, первый вход которого соединен через цифроаналоговый преобразователь с выходами триггерного регистра, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, 809553

На фиг. 1 представлена структурная схема аналого-цифрового преобразова- ® теля; на фиг. 2 - временная диаграмма работы аналого-цифрового преобразо ателя.

Аналого-цифровой преобразователь содержит аналоговый запоминающий блок 1, блок 2 сравнения, триггерный регистр 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, распределитель

5 синхропотенциалов, триггер б,элемент НЕ 7, первый, второй, третий и четвертый элементы И 8-11,первый 40 и второй триггеры 12 и 13 памяти, триггер 14 индикации превышения верхней границы диапазона, триггер

15 индикации превышения нижней границы диапазона, блок 16 индикации,, 65 а входы соединены с выходами распределителя синхропотенциалов,выход старшего разряда которого соединен с единичным входом триггера,при этом выход блока сброса соединен с нулевым входом триггера индикации превышения верхней границы диапазона,,единичный выход которого соединен с первым входом блока индикации, введены аналоговый запоминающий блок, второй, третий и четвертый элементы И,1О первый и второй триггеры памяти, элемент BE, триггер индикации превышения нижней границы диапазона, единичный выход которого соединен со вторым входом блока индикации, нулевой вход соединен с выходом блока сброса и с нулевыми входами первого и второго триггеров памяти, а единичный вход соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего 20 элемента И, единичным входом триггера и младшим разрядом распределителя синхропотенциалов, второй вход соединен с нулевым выходом первого триггера памяти, а третий вход с единичным выходом второго триггера памяти, нулевой выход которого соединен со вторым входом .третьего элемЕнта И, а единичный вход соединен с выходом четвертого элемента И, пер- вый вход которого соединен с первым входом первого элемента И и с единичным выходом триггера, а второй вход через элемент НЕ соединен с выходом блока сравнения и со вторым входом первого элемента И„ выход которого соединен с единичным вхо-.. дом первого триггера памяти, единичный выход которого соединен с .третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен с единичным входом 4О триггера индикации превышения верхней границы диапазона, при этом нулевой выход триггера соединен с первым входом аналогового запоминающего блока, второй вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход со вторым входом блока сравнения. блок 17 сброса, шина 18 входного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с блока сброса устанавливает первый и второй триггеры 12 и

13 памяти и триггеры 14 и 15 индикации превышения верхней и нижней границы уровня в нулевое состояние.

В начале преобразования первым синхропотенциалом с выхода распределителя синхропотенциалов триггер б устанавливается в единичное состояние и сигнал.с нулевого выхода триггера б поступает на управляющий вход аналогового запоминающего блока

1. С приходом сигнала низкого уровня на управляющий вход аналоговый запоминающий блок 1 запоминает входную величину Yz и хранит ее до конца преобразования.

Если измеряемый сигнал Y„ ê моменту начала преобразователя е щ находится за верхней границей диапазона, то в течение всего времени преобразования компенсационная величина Y„ будет меньше Y„, при этом на выходе блока 2 сравнения будет сигнал высокого уровня, который через первый элемент И 8 устанавливает триггер

12 памяти в единичное состояние, а триггер 13 памяти остается в нулевом состоянии. При поступлении последнего синхропотенциала через третий элемент И 10 триггер 14 индикации превышения верхней границы диапазона устанавливается в единичное состояние, сигнал с выхода триггера 14 поступает на вход блока 16 индикации.

Если измеряемый сигнал Y к моменту начала преобразования с Ш находится за нижней границей диапазона, то в течение всего времени преобразования компенсационная величина Y„ будет больше YÄ, при этом на выходе блока 2 сравнения будет сигнал низкого уровня, который через четвертый элемент И 11 устанавливаЪт второй триггер 13 памяти в единичное состояние, а первый триггер 12 памяти остается в нулевом состоянии. При поступлении последнего синхропотенциала через второй элемент И 9, триггер 13 индикации превышения нижней границы диапазона устанавливается в единичное состояние, сигнал с его выхода поступает на вход блока 16 индикации.

Если измеряемый сигнал Y к моменту начала преобразования с о находится в пределах диапазона измерения, то в момент начала преобразования компенсационная величина Y„ будет меньше измеряемого сигнала Y сиг-. нал на выходе блока 21 сравнения будет иметь высокий уровень до тех пор, пока при включении некоторого

i-ого разряда ЦАП компенсирующая

80955 3 величина станет больше измеряемой величины Yq . В момент начала преоб разования триггер 13 будет находиться в нулевом состоянии, а триггер 12 — в единичном состоянии.При включении i-îão разряда сигнал на выходе блока 2 сравнения будет иметь низкий уровень и триггер 13 памяти устанавливается в единичное состояние, второй и третий элементы И 9 и 10 окажутся запертыми и сигнал

1 ошибки не вырабатывается ° При использовании АЦП в системах, где требуется поиск сигнала в большом диапазоне измерений, наличие индикации превышения верхней или нижней границ диапазона повышает достоверность измерений.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый элемент И, блок сравнения, первый вход которого соединен через цифроаналоговый преобразователь с выходами триггерного регистра, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, а входы соединены с выходами распределителя синхропотенциалов, выход старшего разряда которого соединен с единичным входом триггера, при этом выход блока сброса соединен с нулевым входом триггера индикации превышения верхней границы диапазона, единичный выход которого соединен с первым входом блока индикации, отличающийся тем, что, с целью снижения динамической погрешности преобразования, введены аналоговый запоминающий блок, второй, третий и четвертый элементы И,первый и второй триггеры памяти, элемент.

НЕ, триггер индикации превышения нижней границы диапазона, единичный выход которого соединен со вторым входом блока индикации, нулевой вход соединен с выходом блока сброса и с нулевыми входами первого и второго триггеров памяти, а единичный вход соединен с выходом второго эле- мента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, единичным входом триггера .и младшим разрядом распределителя синхропотенциалов, второй вход соединен с нулевым выходом первого триггера памяти, а третий вход с единичным выходом второго триггера памяти, нулевой выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, 13 а единичный вход соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента. И и с единичным ,выходом триггера, а второй вход че-.

2О рез элемент НЕ соединен с выходом блока сравнения и со вторым входом

i,ïåðâîãî элемента И, выход которого соединен с единичным входом первого триггера памяти, единичный выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера индикации превышения верхней границы диапазона, при этом нулевой .выход триггера соединен с первым (входом аналогового запоминающего блока, второй вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход со вторым входом блока сравнения.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Микроэлектронные цифроаналоговые и аналогово-цифровые преобразователи информации. Под ред. В.Б. Смо40 лова. Л., "Энергия", 197б, с. 315, рис. 11-1.

2. Авторское свидетельство СССР

9 363202, кл. Н 03 К 13/08, 24.11 ° 70.

809553

Put. 1

Вих.17

Вфх. В е Вих.9

grass

Составитель Л. Беляева

Редактор Н. Кешеля Техред Е.Гаврилешко Корректор .М. Вигула

Заказ 457/77 Тираж 999 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4