Устройство аналого-цифрового преобразования

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ ю

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву.— (22) Заявлено26.11.79 (21} 2844938/18-21 ()М с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1.50981, Бюллетень 4о 34 (- З) УА б 8 1, 32 5 (088.8) Дата опубликования описания 150981 (72) Авторы изобретения

В.В.Островерхов, В.В.Павлов и A. (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО

ПРЕОБРАЭОВАНИЯ

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и предназначено для преобразевания широкополосных электрических сигналов в цифровой код.

В общем случае процесс аналогоцифрового преобразования изменяющихся во времени сигналов приводит к тому, что результаты преобразования сдвинуты во времени относительно кодируемого сигнала на величину фазового сдвига. При этом значение динамической погрешности аналого-цифрового преобразования при заданном частотном спектре кодируемого сигнала зависит от величины задержки отсчета, достигает минимальной величи-. ны при задержке отсчета равной. фаэо вому сдвигу. Так как процесс аналогоцифрового преобразования носит нелинейный характер, а величина фазового сдвига зависит от частотного спектра кодируемого сигнала, то величина задержки отсчета не может быть задана заранее.

Известны устройства аналого-цифрового преобразования с автоматической коррекцией динамической погрешности 1).

Однако введение дополнительных тактов коррекции увеличивает . время преобразования. Кроме того, указанные устройства не позволяют определить фазовый сдвиг для получения минимального значения динамической погрешности при кодировании широкополосных сигналов.

Известно устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее сравнивающее устройство, первый вход которого соединен со входной шиной, второй вход — с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход — со входом устройства управления (23, Недостатком устройства является большая динамическая погрешность аналого- цифрового преобразования, возникающая при кодировании широкоЮ полосных сигналов.

Цель, изобретения — получение минимального значения динамической погрешности.

Цель достигается тем, что в устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее сравнивающее устройство, первый вход которого соединен со входной шиной, второй входс выходом цифроаналогового преобраэо".

30 вателя, а выход — eo входом устрой864547

U о

30

Формула изобретения

ЬО ства управления, введены устройство задержки с блоком управления, дополнительное сравнивающее устройство, реверсивный счетчик и логический блок, первый вход которого соединен с выходом устройства управления, второй и третий входы — соответственно с выходом основного и дополнительного сравнивающих устройств, выход через реверсивный счетчик — со входом блока управления устройства задержки, вход последнего соединен со входной шиной а выход — c первым входом дополнительного сравнивающего устройства, BTOрой вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит сравнивающее устройство 1, первый вход которого соединен с входной шиной, устройство задержки 2, дополнительное сравнива- 20 ющее устройство 3, вторые входы сравнивающих устройств 1 и 3 соединены с выходом цифроаналогового преобраэователя 4, вход которого соединен с выходом устройства управления 5. Выход сравнивающего устройства 1 подключен к входу устройства управления и к одному из входов логического .флока б, второй вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства 3, третий вход его соединен с выходом устройства управления 5 "Конец преобразования". Выход логическоro блока б подключен к входу реверсивного счетчика 7, выход которого соединен с входом блока управления

8, устройства задержки 2.

Устройство аналого-цифрового преобразования работает следующим образом.

Сигналом "Пуск" включается устройство управления 5. С помощью сравнивающего устройства 1 и цифроаналогового преобразователя 4 происходит процесс аналого-цифрового преобразования входного сигнала, при окончании которого сравнивающие устройства

1 и 3 одновременно производят сравнение текущего U х(с) и задержанного

U (t- t9) сигналов с выходным напряХ жением U,öèôðîàíàëîãîâîãî преобразователя 4. По команде от устройства управления 5 "Конец преобразования" логический блок б оценивает состояние сравнивающих устройств 1 и 3 и производит в реверсивном счетчике 7 следующие операции.

При выполнении условий для сравнивающих устройств 1 и 3 соответственно .

Uy(t) Uo, т е. х = 1.

U>(t-t9) > U т.е. х = 1 где U (t ) — текущее значение кодируемого сигнала;

U (t-tV) — задержанное значение

Х преобразуемого сигнала на величину эадержкиЬ9; выходное значение напряжения цифроаналого- вого преобразователя 4 в момент окончания аналого-цифрового преобразования; х — выходной сигнал срав( нивающего устройства 1

I х — выходной сигнал срав2 нивающего устройства 3. Или при выполнении условий:

U>(t) с Uo, т.е. х = 0 ° (I

Ох(t-t9) < 13о, T е. х = 0 в реверсивный счетчик 7 сигналом от логического блока б добавляется единица, и блок управления 8 устройством задержки 2 увеличивает сдвиг в устройстве задержки 2 на величину

ht У.

При выполнении условий для сравнивающих устройств 1 и 3 соответственно:

U>(t) > Uo т.е. х„= 1

Uy(t-tg) <О,,т.е. х2= 0 или при выполнении условий

Uх(t) с Uо т.е х = 0

U (t-t ф) )i Оо, т.е. х = 1

1 в реверсивном счетчике 7 сигналом из логического блока б вычитается единица, и временной сдвиг уменьшается на веЛичину t Q.

В процессе многократных циклов о преобразования в реверсивном счетчике 7 независимо от первоначального .состояния установится код, который " в среднестатистическом соответствует задержке отсчета, при которой значение динамической погрешности минимально для данного частотного спектра кодируемого сигнала. Это состояние соответствуе равенству вероятностей:

P (t g pi t q ) P (tq < t а) где ty — текущее значение задержки отсчета; .tq — оптимальное значение задеро жки отсчета, при котором динамическая погрешность имеет минимальное значение при заданном частотном спектре сигнала.

Устройство аналого-цифрового пре° образования, содержащее сравнивающее устройство, первый вход которого соединен со входной шиной, второй вход - с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход — co входом устройства управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью получения минимального значения динамической погрешности преобразования, в него введены устройство задержки с блоком управления, дополнительное сравнивающее устройство, реверсивный

864547

Составитель В.Махнанов

Редактор M. Håäoëóæåíêî Техред 3,Фанта Корректор Н.Швыдкая

Заказ 7831/85 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 счетчик и логический блок, первый вход которого. соединен с выходом устройства управления, второй и третий входы, соответственно, с выходом основного и дополнительного сравнивающих устройств, выход — через реверсивный счетчик — co входом блока управления устройства задержки, вход последнего соединен со входной шиной, а выход — с первым входом дополнительного сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя.

Источники информации, .принятые во внимание при зкспертиэе

1; Островерхов В.В. Динамические погрешности АЦП. 1975, с.51-90.

2. Хлистунов В.Н. Основы цифровой измерительной техники. 1966, с.179184 (прототип}.