Усилитель выборки и запоминания для аналого-цифрового преобразователя

 

ОП ИCАНИЕ(942131

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски»

Соцнапнстнчеснн»

Ресиублнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополннтельное к авт. свнд-ву. (22)Заявлено 20 02.78 (2l) 258дд55(д8 2д с прнсоелнненнем заявки М(23)Прнарнтет»

{5l)M. Кл.

G llС 700

9вудврствюпак кемнтвт

CCCP. ао деви юобрвтекнй и открытей

Опубляковано07.07.82. Бюллетень,В 25 (53) УДК68 д. .327.67 (088.8) Дата опубликования опнсання д0,07.82. (72) Автор изобретения

В. А. Романов

Ордена Ленина институт «нбернетнки АН Украинской ССР (7!) Заявнтель (54) УСИЛИТЕЛЬ ВЫБОРКИ И ЗАПОМИНАНИЯ

ДЛЯ АНАЛОГО-..ДИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к вычислитель ной и измерительной технике.

Известен усилитель выборки и запоми, нания, содержащий дифференциальный усилитеж, промежуточный каскад, выходной каскад, шины питания н разрешение считывания, инвертор, псвторнтеж, геиератор тока и разделительные эжменты д).

Недостаток данного усилителя - низкая е точность и малое время памяти.

Наиболее близким по .технической сущности к предлагаемому является усилитеп, содержащий предварительный каскад усиления, выход которого через первый ключ соединен с накопительным конденсатором и входами второго и третьего ключа, выходной каскад, вход которого соединен с выходом второго ключа, а sblxeg подключен к входу аналоге-циф- YO рового преобразователя (АБП ) и gsa триггера, выход первого иэ которых сое

gases с входами управлэния юрвого и

| вгорого ключей, а выход второго тригге

2 ра смдкнен с входом управления третьего ключа.. $2)., Недостатком известного уси жтеля яв ляется невозможность проверки и коррекции его дарамегров, что ведет к уменьшению точности преобразования.

Бель изобретения - повышение точнос« ти кскктроля и коррекции параметров усиления.

Поставленная цель достигается тем, что в усилктегь, содержащий. цэедварительный каскад усиления, вход которого соединен с входной шиной, à вьккод sogклрчен через первый ключ к накопитеж . ному конденсатору и входам второго и третьего ключей, высоцкой каскад усккления, вход «оторого смцкнен с выходом второго ключа, два триггера, первые входы когорых соединены между собой и с первой шиной управляющего сигнала, выходы первого триггера подкаочены к входам управления первого и второго ключей, рторой вход второго триггера соединен с второй шиной сижала уд3 942 равления, а его выхоц подключен к входу управления третьего ключа, выход которого соединен с общей шиной, а также ана-> лого-цифровой преобразователь, введены дополнительно два ключа, нуль-орган, счет чик, делитель частоты с переменным крэффициентом деления и генератор имнульсов, выход которого через целитель частоты с переменным коэффициентом деления соединен с вторым вхоцом первого триггера, III а через первый дополнительный ключ - с входом счетчика, вход управления первого, дополнительного ключа соединен с выходом нуль-органа, один вход которого соединен с входной шиной и первым входом второ- Is го дополнительного ключа, второй вход которого соединен с выходом выходного каскада усиления, à выхоц подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя и второму входу нуль-органа. 20

На чертеже приведена структурная схема усилителя.

Усилитель выборки и запоминания содержит предварительный Kacgag 1 усиления, ключи 2-6, накопительный ксжценса- gs тор 7, триггеры 8 и 9, выхоцной каскад

10 усиления, делитель 11 частоты с переменным коэффщиентом деления, генератор 12 импульсов, счетчик 13 и нуль-орган 14, также аналого-цифровой преоб- ° so разователь 15. Преобразуемый сигнал подается иа входную шину 16, а на шины

17 и:18 подаются сигналы управления.

Прйнци работы усилителя заключается в следующем.

Устройство работает в три такта. В первом такте вход преобразователя 15 через ключ 6 подключен непосредственно ко входной шине 16. Максимальный вход; ной сигнал преобразуется в преобразователе 15 в цифровой код. На этом первый . такт работы устройства заканчивается.

Исходное состояние во втором такте следующее, Вход преобразователи 15 от- . ключен от входной шины 16 и подключен через ключ 6 к выходу каскада 10.

Триггер 8 и триггер 9 находятся в единичном состоянии. В этом случае ключ 2 разомкнут, а ключи 3 и 4 замыкаются.

Накопительный конденсатср 7 через ключ sO

4 эаземлен, а через ключ 3, каскад 10 и ключ 6 поцключен ко входу преобразователя 15. Коэффициент деления целителя

11., выбираемый с помощью какого либо переключателя (не показан) равен свое- ss му минимальному значению. Импульсы от генератора 12 в делитель 11 не посту пают. На выходе.нуль-органа 14 в нер131 вом и во втором тактах содержится нулзвой сигнал, ключ 5 разомкнут, импульсы от генератора 12 в счетчик 13 не поступают.

B момент 4о на один из управляющих входов триггера 8 поступает сигнал Выборка ° В этом случае оба триггера 8 и

9 переходят из единичного состояния в нулевое, при этом ключ 2 замыкается, а ключи 3 и 4 размыкаются. Максимальный вхоцной сигнал через каскад 1 и ключ 2 заряжает кснденсатор 7. Импульсы от генератора 12 поступают в делитель. В момент +q в соответствии с заданным коэффициентом деления на другом входе. триггера 8 появляется сигнал Запоминание ипереводитэтот триггер в единичное состояние. При этом ключ 2 размыкается, а ключ 3 замыкается. Напряжение на конденсаторе 7 через ключ 3, каскад

10 и ключ 6 поступает на вход преобразователя 15. Посла окончания процесса аналого-цифрового преобразования происходит сравнение цифровьи кодов, полученных в первом и во втором тактах. Если погрешность выб орки велика, значит время выборки должно быть увеличено.

B этом случае устройство переводится в исходное состояние, для чего на другой управляющий вход триггера 9 подается сигнал Разряд», и переводит его в единичное состояние. В этом с ае кгпоч 4 замыкается II через него конденсатор 7 разряжается. Затем коэффициент деления целителя 11 увеличивается на единицу по отношению к предыдущему значению, что соответствует времени выборки +„- +, после чего процесс работы во втором такте повторяется. Если погрешность вы l борки опять велика, то этот процесс повторяется снова, причем время выборки опять увеличивается с помощью изменения коэффициента цежния. Такое увеличение времени выборки процолжается до тех пор, дока напряжение на конденсаторе 7 достигает значения максимального входного ситнала. B этом случае цифровой код, порченный на первом такте, равен цифровому коду, получэнному на втором такте.

Время вьюарки, при котором достигается . такое равенство, является необходимь1м временем выборки и запоминания. Oao устанавщивается с точностью преобразователя 15 и равно произведению периода следования импульсов генератора 12 импульсов на коэффициент целения делителя 11 °

На этом заканчивается второй такт работы.

После окончания второго такта начинаетса третий такт работы, на котором

5 942131 6 определяется время запоминания т.е., Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я время, в течение которого погрешность запоминания не превышает заданной веж- Усилитель выборки и запоминания для чины. Исходное состояние в третьем так- аналоге-цифрового преобразователя, содерте следуюшее: на входной шине 16 -мак- S жащий предварительный Каскад усиления, ой симальный входной сигнал, на выходе кас- вход которого соединен с вход ой шико, када 10 - сигнал, равный значению мак- а выход подключен через первый ключ и симального входного сигнала. Ключ 6 сое- накопительному конденсатору и входам втодиняет вькод каскада 10 с одним из вхо- рого и третьего ключей, выходной каскад дов нуль органа 14. На выходе нуль-opra >O усиления, вход которого соединен с выхона содержится нулевой вьщодной сигнал, дом второго ключа, два триггера, первые ключ 5 разомкнут и импульсы от генера- входы которых соединены между соб и собой и с тора 12 в счетчик 13 не поступают. По- первой шиной управляющего сигнала, выхоРог нуль-органа 14 равен значению допу- ды первого триггера подключены к входам стимой погрешности запоминания. управления первого и втoporo ключей, Начало третьего такта начинается в второй вход второго триггера соединек с . момент 1, т.е. при переходе из Режима второй шиной, сигнала управления, а его

Выборка, в режим Запоминание . В выход подключен к входу управления треэтот момент на двух входах нуль-органа тьего ключа, выход которого соедИнен с

- 14 содержатся оринаковые сигналы, рав- 20 общей шиной, а также аналог<м ифровой ные значению максимального входного преобразователь, отличающийся сигнала. На выходе нуль-органа 14 в тем, что, с целью повышения точности этом случае формируется единичный си - контроля и коррекции параметров усимнал, ключ 5 замыкается и импульсы от теля, в него дополнительно введены два генератора 12 начинают поступать в счет- а ключа, нуль-орган, счетчик, делитель ча чик 13, С течением времени запоминани стоты с переменным коэффициентом конденсатор 7 разряжается и сигнал, lIo- деления и генератор импульсов, выход ступаюший с выхода каскада 10.на один которого через делите ь частоты с пере, из входов нуль-органа 14, начинает уме- менным коэффициентом деления соединен ньшаться. Как только изменение этого Эй со вторым входом первого триггера и чэсигнала превышает величину порога нуль- рез первый дополнительный кюаоч с органа 14, т.е. погрешность запоминания входом счетчика, вход управления первогр превышает значение доцустимой погреш- дополнительного ключа c asaeH C BUR, ности запоминания, нуль-орган срабатыва- дом нуль-органа, один вход которого соет. На его выходе формируется нулевой единен с входной шиной и первым входом сигнал, который размыкает ключ 5, и им- второго дополнительного каоча; второй нуьы от нерат ра 12 перестают п - вход кт рг динен с входом выхода счетчик 13. B счетчике содер ного кас жится код, соответствуюший времени зап6- . к входу аналог -цифрового прео Рановата минания, т.е. времени, в течение которо 4р ля и второму входу ну органа погрешность запоминания не превышает заИсточники информации, данной величины. принятые во внимание при эксцертию ойст-. 1. Авторское свидетвльство СССР

Таким образом, предлагаемое устройствежчить точность преоб- 45 М 640365, кл. G 11 С 7/00, . ° . во позволяет увежчить

2 Бе Дж. и др. Тесрия и примэнераэсвания анал оц фр пр логоциф ового преобразовате- . ки б ых вычислительных систем. ля за счет введения дополнительных эле- ние ги ридных с

М. "Мир, 1970, с. 45. ментов.

94213 1

Составитель И. Егорова

ТеиредТ. Маточка Корректор А, Ференц

Редактор М, Голаковски

По длисное

Фижал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закае 4851/45 Тираж 622

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по депаи изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., д. 4/5