Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналоговым преобразователям, предназначенным для преобразования напряжения в цифровой код в системах цифровой обработки информации, регистраторах переходных процессов и т.п.Цель изобретения - уменьшение времени преобразования . Для зтого в интегрирующий аналого-цифровой преобразователь,содержащий источник 1 опорного напряжения , первый 3 и второй 4 ключи, компаратор 9, генератор 6 счетных импульсов , интегратор 8, блок управления 10, счетчик результата 13, введены элементы 2И-ИЛИ 7, ИЛИ 11 и 12, компаратор 5 и источник 2 опорного напряжения. Это позволило совместить процесс интегрирования преобразуемого сигнала и компенсирующего опорного противоположной полярности на первом интервале интегрирования. 2 ил. S (Л 00 4 4;; сд Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (51) 4 Н 03 M 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3797437/24-24 (22) 04. 10. 84 (46) 30, 05. 87. Бюл. Р 20 (72) Е. И. Михайлов, Г.Ф. Михайлова и Т.П.Пироженко (53) 681.325 (088.8) (56) Бахтиаров Г.Д. и др. Аналогоцифровые преобразователи. — M.: Сов. радио, 1980, с. 167-168, рис. 7, 6.

Гитис Э.И. и др. Аналого-цифровые преобразователи. — M. Энергоиздат, 1981, с. 224-229, рис. 6-5. (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналоговым преобразователям, предназначенным для преобразования напряжения в цифровой код в системах цифровой обработки информации, регистраторах переходных процессов и т.п.Цель изобретения — уменьшение времени преобразования. Для этого в интегрирующий аналого-цифровой преобразователь,содержащий источник 1 опорного напряжения, первый 3 и второй 4 ключи, компаратор 9, генератор 6 счетных импульсов, интегратор 8, блок управления 10, счетчик результата 13, введены элементы 2И-ИЛИ 7, ИЛИ !1 и 12, компаратор 5 и источник 2 опорного напряжения. Это позволило совместить процесс интегрирования преобразуемого сигнала и компенсирующего опорного ф противоположной полярности на первом интервале интегрирования. 2 ил.

1 13

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналого-цифровым преобразователям (АЦП), предназначенным для преобразования напряжения в цифровой код в системах цифровой обработки информации, регистратора переходных процессов и т,п.

Цель изобретения — уменьшение времени преобразования.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 временные диаграммы, поясняющие работу схемы, Устройство содержит источники 1 и 2, опорного напряжения, ключи 3 и

4, компаратор 5, генератор 6 счетных импульсов, элемент 2И-ИЛИ 7, интегратор 8, компаратор 9, блок 10 управления, элементы ИЛИ 11 и 12, счетчик 13.

14457 2 тегрирования напряжение на выходе интегратора принимает значение

U„„,, = — ((U„+A sin(tat+t()) dt.

1 (U, +A ° sin(sst+t()-Uss) dt .(, ( (U„+A sin(tdt+t))J dtI (г

1 — — +A s in (gt+ y)

t, 1 с

15 где А sin(Qt+(g) — сигнал помехи.

В течение интервала -t на вход счетчика 13 поступает N, импульсов:

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 3 и 4 разомкнуты, в счетчики результата во всех разрядах занесены нули. Длительность первого такта интегрирования

Т1. Во время первого такта замыкается ключ 3 и одновременно при помощи компаратора 5 происходит сравнение исследуемого напряжения V. с выходным напряжением источника 2. Величина выходного напряжения Ц „, источника 2 равна половине шкалы АЦП,Компаратор формирует сигнал в случае, если величина входного напряжения превышает Ц(щ (фиг, 2 а, б) . Налио(> г чие на первом выходе компаратора сигнала позволяет прохождение через элемент 2И-ИЛИ 7 счетных импульсов от генератора 6, Далее эти счетные импульсы через элемент ИЛИ 11 поступают на вход счетчика 13. Одновременно по сигналу, формируемому на втором выходе компаратора 5 и проходящему через элемент ИЛИ 12, замыкается ключ 4. Таким образом,на интервале e - „ происходит одновременно заряд интегратора через ключ

3 и разряд через ключ 4. В момент компаратор 5 возвращается в исходное состояние, ключ 4 размыкается, поступление счетных импульсов на вход счетчика прекращается. В оставшееся время первого такта ключ

3 остается замкнутым, заряд интегратора производится только or напряжения U„. К концу первого такта инk3 (U„+А sin(ut+()1 dt-U„ (e,-t,) о

X () оп

Результат N„ занесенный в счетчик результата, состоит из двух просуммированных частей: N, (результат первого такта интегрирования) и N (результат второго такта интегрирования):

И(== f((t< Сэ) 1

J(V,+A вin(ut+q))-U „(t -e ) N =f г оп

В случае равенства емкостей счетчика 13 результата и счетчика блока управления

М = N„+N,= f((t,-t,) +

) (Us+A sin(tnt+st)) dt о

Uo() г <) где f(— частота импульсов генератора счетных импульсов, Второй такт интегрирования начинается в момент времени t> когда по

1 команде от блока управления ключ 3 размыкается, а ключ 4 замыкается.

Заканчивается второй такт интегрирования в момент времени t< когда по команде от блока управления раз-30 мыкаются все ключи. Длительность второго такта интегрирования

t, J А. sin((at+a ) dt

=f, " (t,-t,)+ f, . П„ Поп

Если период сигнала помехи

f ° sin(4)t+if) равен t — Е, то з

1 А sin(pt+q)dt=O, т ° е. подавление о помех в предлагаемом устройстве остается таким же, как и в традиционных АЦП двухтактного интегрирования.

Общее время преобразования сокра— щается за счет того, что часть результата N определяется уже во время первого такта интегрирования,Благодаря этому максимальная длительность второго такта уменьшается в .два раза.

Для исключения погрешности за счет несинхронности выделения интервала t -t< применяется стробирование компаратора 5 по третьему входу выходными импульсами генератора 6.Для нормального функционирования емкость счетчика 13 выбирается равной емкости счетчика блока управления, а импульсы на выходах генератора 6 счетных импульсов смещены на половину периода их следования.

14457

t0

20 ключен к первому входу ин-.егратора, второй вход которого через второй ключ соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход через компаратор подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с первым выходом генератора счетных импульсов, а первый выход подключен к управляющему входу первого ключа, о т л и ч а ю щ и йс я тем что, с целью уменьшения времени преобразования, в него введены элементы 2И-ИЛИ, ИЛИ, счетчик результата, дополнительные источник опорного напряжения и компаратор, первый вход которого соединен с выходом дополнительного источника опорного напряжения, второй вход являе ся входной шиной, третий вход объединен с первым входом элемента 2И-ИЛИ и подключен к второму выходу генератора счетных импульсов, первый выход соединен с вторым входом элемента 2И-ИЛИ, второй выход — с первым входом перво; го элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления, а выход подключен к управляющему входу второго ключа, третий выход блока управления подключен

35

Формула изобретения

Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый ключ, информационный вход которого является входной шиной, а выход подк первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента 2И-ИЛИ, а выход подключен к входу счетчика результата, а третий вход элемента 2И-ИЛИ объединен с управляющим входом первого ключа.

1314457

ЗЮ фюpodcmda бп.Р а

Выл комиралюраа

Ю

Т0к Щ®37 илюгг щвра

354 иелегращру

ЛгаУ cvem- чт(а резуль1

Pm@ y

Составитель В.Махнанов

Редактор М.Дыпын Техред В.Кадар Корректор М.Пожо

Заказ 2219/55 Тираж 902 Подписное

В ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4