Патент ссср 254222

 

О П И С А Н И Е 254222

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 15Х!.1968 (№ 1247812/18-24) с приоое ди нением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 07.Х.1969. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 29.Xll.1969

Кл. 42m, 3/00

Комитет ло лолам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 06)

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

Г. И. Даварашвили и Г. Г. Ладария

1 » л((,вттЗ11вхх

НАТЕНТИОЗаявитель

БИБЛИОТЕКА

АНАЛОГО-ЦИ Ф РО ВО И П Р ЕО БРАЗО ВАТ ЕЛ Ь

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в преобразователях напряжения в код, обеспечивающих повышенную точность путем статистической обработки выборки преобразований.

При работе преобразователя в условиях воздействия случайных помех получение требуемой точности путем увеличения его инст рументальной точности черезвычайно трудно,так как потенциальная точность при этом ограничи вается дискретным характером электрических процессов.

В таких случаях для реализации требуемой точности преобразования целесообразно использовать статистическую обработку сигнала.

Известны ан алого-цифровые прео бр азователи с промежуточной статистической обработкой ряда последовательных результатов преобразования с целью получения одного, более достоверного результата.

Такие устройства обеспечивают достаточно высокую точность преобразования, если спектр частот случайного сигнала на входе преобразователя значительно шире спектра выходного сигнала системы. При этом выигрыш в точности теоретически оказывается равным квадратному корню из отношения этих частот. Такая же возможность существует в преобразователях с широким спектром собственных шумов и постоянным или медленно изменяющимся входным сигналом.

Основным треоованием к преобразователям со статистической обработкой выборки является пх выстродействие, обеспечп вающее достаточный объем выборки за время, в течение которого сигнал можно считать .неизменным.

Цель изобретения — увеличение быстродействия преобразователя со статистической обработкой выборки, а также универсализация усгройства, позволяющая раоотать с различными значениями максимальных величин шума, наложенного на полезный сигнал.

Предложенный преобразователь отличается от известных тем, что он содержит схему анализа на нуль, причем выход генератора импульсов через вентили соединен с суммирую2О щим и вычитающим входами дополнительного счетчика, и-1 старший разряд которого через схему анализа на нуль и вентиль подключен к единичному входу триггера управления, каждый разряд дополнительного счетчика соединен с соответствующими разрядами регистра и основного счетчика; один выход триггера, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, через диффвренцирующую цепь подключен к схемам сдвига дополнительЗо ного счетчика, а другой выход триггера через

254222

1О

25 зо

35 и

73

50 вентиль соединен со входом считывания дополнительного счетчика.

Перед каждым периодом усреднения происходит засылка в дополнительный, счетчик кода, равного величине удвоенного максимального значения шума, а после получения первого результата преобразования, содержимое дополнительного счетчика (равное к этому моменту основному код у) сдвигается влево одновременно на logan разрядов, где и — число циклов в одном периоде усреднения.

В результате, во-перовых, удается получать основной код в дополнительном счетчике одновременно с,первым сов падением, т. е, отпадает необходимость в наличии кипп-реле и процесса вычитания удвоенного максимального значения шума из основного счетчика.

Наличие в дополнительном счетчике сдвинутого íà logan разрядов значения основного кода позволяет в конце каждого периода усреднения получать окончательный результат истинного значения сигнала, полагая при этом, что код, содержащийся в дополнительном счетчике, автоматически делится.,на величину h запятой, фиксированной после 1од и разрядо в справа; во-BTopblx, достигается уни версализация устройства за счет возможности работать с различными величинами максимального значения шума.

На чертеже дана функциональная схема преобразователя.

Он содержит генератор 1 импульсов, основной счетчик 2, преобразователь кода в напряжение 8, схему сравнения 4, триггер 5, вентиль

6, регистр 7, дополнительный счетчик 8, схему

9 анализа на нуль (и — 1) старшего разряда счетчика 8, триггер 10, вентили 11 — 15, дифференцирующую цепь 16, триггер 17 и схему

«ИЛИ» 18.

Пвр воначально код, равный, величине удвоенного максимального значения шума, помещается в счетчик 8, а им1пульсом извне через вход 19 и схему «ИЛИ» 18 триггер 5 устанавливается в единичное состояние, при этом открывается вентиль 6. Импульсы с генератора

1 1проходят через открытый вентиль 6 и суммируются в счетчике 2 до момента совпадения напряжений с преобразователя 8 и измеряемого напряжения в схеме сравнения 4. Одновременно импульсы с выхода вентиля 6 через вентиль 12, который открыт, поскольку триггер 10 находится в нулевом состоянии, поступают на вычитающий вход счетчика 8.

При этом схема 9 фиксирует ситуацию, когда в счетчике 8 записана единица, и открывается вентиль 11. В результате следующий импульс, устанавливающий счетчик

8,в нулевое состояние, через вентиль 11 одновременно уста навли вает триггер 10 в единичное состояние. При этом вентиль 12 запирается, а ве нтиль 18 от пирается. После этого импульсы с выхода вентиля 6 через вентиль 18 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 8. Следовательно, в момент первого совпадения в счетчике 8 будет содержаться основной код. При этом импульс с выхода схемы сравнения 4 устанавливает триггер 5 в нулевое состояние, и вентиль 6 закрывается.

Этот же импульс через вентиль 15 посту пает на цепи передачи содержимого счетчика 8 в регистр 7 и счетчик 2, а также устанавливает триггер 17 в единичное состояние. В результате огкры)вается вентиль 14, вентиль 15 запирается, а дифференцирующая цепь 16 вырабаты вает им пульс, поступающий на схему сдвига содержимого счетчика 8 одновременно на

logan разрядо в влево.

Таким, образом, основной код, содержащийся в счетчике 8, увеличивает1ся в и раз. Вместе с этим сигнал с выхода дифференцирующей цепи 16 поступает через элемент «ИЛИ»

18 на единичный вход триггера 5, который огкрывает вентиль 6, и импульсы генератора 1 начинают суммироваться с основным кодом в счетчике 2 до IBTopoIO совпадения.

После второго совпадения импульс со схемы сравнения 4 перебрасывает триггер 5 в нулевое состояние, при котором вентиль 6 закрыт, а через открытый вентиль 14 основной код из регисгра 7 считывается в счетчик 2. При этом сигнал с выхода вентиля 14 устанавливает триггер 5 вновь в единичное состояние, отпирая вентиль 6.

Процесс по вторяется до тех пор, пока в устройство не,поступит упра вляющий импульс, который выдаст результат со счетчика 8 и установит оба счетчика, регистр и триггеры в нулевое состояние (цепи установки на нуль на чертежеяе показаны).

Предмет изооретения

Аналого-цифровой преобразователь с усреднением результато в цифровым фильпром, содержащий генератор импульсов, соединенный через вентиль с основным счетчиком, дополнительный счетчик, регистр, разряды которого подключены к соответствующим разрядам основного счетчика, преобразователь код-напряжение, схему сравнения, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, он содержит схему анализа на нуль, причем выход генератора импульсов через вентили соединен с суммирующим и вычита1ощим входами дополнительного счетчика, n — 1 старший разряд которого через схему анализа на нуль и вентиль подключен к единичному входу триггера управления; каждый разряд дополнительного счетчика .соединен с соответствующи ми разрядами регистра и основного счетчика; один выход триггера, вход которого соединен с выходо м схемы сравнения, через дифференцирующую цепь подключен к схемам сдвига дополнительного счетчика, а другой выход триггера через вентиль соединен со входом считывания дополнительного счетчика.

254222

1) )

1, 19

Составитель Н. А. Козлов

Редактор Л. A. Утехина Техред А. А. Камышиикова Корректор В. И. Жолудева

Заказ 910 Тираж 480 Подписное

Ц Н И ИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Раушская наб., д. 4/5.

Типография № 24 Главполиграфпрома, Москва, Г-19, ул. Маркса — Энгельса, 14.