Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<и1782152

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 23.01.79 (21) 2717287/26-21 с присоединением заявки ¹

<51) М. Кл.

Н 03 К 13/20

ГосударственныМ комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) РриоритетОпубликовано 23,1180, Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 27. 11. 80 (53) УДК 681. 325 (088.8) A. M. Агиэим, С. E. Сас, Н. И. Зеленцова и В. П. Тарасов

Львовский ордена Ленина политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при проектировании помехоэащищенных приборов и измерительных информационных систем(ИИС) . 5

Известны интегрирующие аналогоцифровые преобразователи(АЦП),содержащие узел переключения интегратора, интегратор, нуль-орган и схему управления, в состав которой входят генератор тактовых импульсов, делитель частоты, узел автоматической подстройки частоты И .

Недостатком известных устройств является ограниченное быстродействие,35 связанное с необходимостью подавлять помеху фиксированной частоты, интегрируя входной сигнал в течение интервала времени, равного или кратного периоду помехи. 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее входную шину измеряемого сигнала, генератор тока, управляемый входным сигналом, генера- 25 тор образцового тока, ключи, блок yriравления, интегратор, нуль-орган и цепь восстановления начальных условий интегратора, причем выход основного генератора тока подключен через 30 первый ключ ко входу интегратора, к этому же входу подключен через второй ключ выход генератора образцового тока выход интегратора подключен ко входу нуль-органа, выход нуль-органа связан со входами блока управления и цепи восстановления начальных условий интегратора, выход которой соединен со входом. интегратора, выход блока управления, формирующий интервал интегрирования входного сигнала, подключен к управляющему входу первого ключа, выход блока управления, формирующий интервал второго такта интегрирования, соединен с управляющим входом второго ключа, выход блока управления, формирующий интервал времени для восстановления начальных условий интегратора, подключен к управляющему входу цепи восстановления на-. чальных условий интегратора.

В этом устройстве помеха подавляется путем интегрирования входного сигнала в течение двух интервалов времени, формируемых при переходах сигнала помехи через нуль (21 .

Недостатком данного преобразователя является ограничение скорости преобразования, так как время интегриро782152 вания входного сигнала не может быть меньше половины периода помехи.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в интегрирующий АЦП, содержащий первый управляемый генератор тока, выход которого подключен через пер° вый ключ ко входу интегратора,к которому через второй ключ подключен выход генератора образцового тока, выход интегратора подключен ко входу нуль-органа, выход нуль-органа соединен со входами блока управления и цепи восстановления начальных условий интегратора, выход которой соединен со входом интегратора, выход блока управления, формирующий интервал интегрирования входного сигнала, подключен к управляющему входу первого ключа, выход блока управления, формирующий интервал второго такта интегрирования, соединен с управляющим входом второго ключа, выход блока управления, формирующий интервал времени для восстановления начальных условий интегратора, подключен к уп- равляющему входу цепи восстановления начальных условий интегратора, введены второй управляемый генератор тока, третий ключ и второй блок управления, вход второго управляемого генератора тока соединен с входной шиной, выход второго управляемого генератора тока подключен ко входу третьего ключа, выход которого связан со входом интегратора, управляющий вход третьего ключа подключен к выходу второго блока управления, вход которого соединен с выходом первого блока управления.

На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы,поясняющие работу устройства.

Преобразователь содержит входную шину 1,первый управляемый генератор

2 тока, второй управляемый генератор

3 тока, генератор 4 образцового тока, ключ 5 первого генератора тока, ключ б второго генератора тока, ключ

7 генератора образцового тока, первый блок 8 управления второй блок 9 управления, интегратор 10, нуль-орган

11, цепь 12 восстановления начальных условий интегратора, выходы 13-16 первого блока 8 управления.

Входная шина 1 соединена со входами управляемых первого 2 и второго

3 генераторов тока, выходы которых соответственно соединены с аналоговыми входами ключей 5 и б. Выход генератора 4 образцового тока подключен к аналоговому входу ключа 7.

Объединенные выходы ключей 5-7 и выход цепи 12 восстановления начальных условий интегратора подклюЧены ко входу интегратора 10, выход которого связан со входом нуль-органа 11. Вы60

ПосМе этого устройство готово к следующему измерению.

Формула изобретения

Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий первый ход нуль-органа 11 подключен к аналоговому входу цепи 12 восстановления начальных условий интегратора и ко входу блока 8 управления. Выходы 13 и 14 блока 8 управления связаны соответственно с управляющими входами ключей 5 и 7. Выход 15 блока 8 управления соединен со входом второго блока 9 управления, выход которого подключен к управляющему входу ключа б. Выход 16 блока 8 управления соединен с управляющим входом цепи

12 восстановления начальных условий интегратора.

В первом такте интегрирования входной йзмеряемый сигнал поступает

15 на Управляющие входы генераторов 2 и 3.

Выходной сигнал I управляемого генератора 3 тока связан с величиной тока 2 первого управляемого генеgp ратора 2 тока соотношением

l = -а 12 где а — постоянный весовой коэффициент.

В момент времени ео -2h (фиг.2)на

25 выходе блока 9 управления формируется сигнал длительностью 4Ь,замыкающий ключ 6 генератора 3 тока, который подает на вход интегратора 10 ток, равный -al . Этот импульс расположен симметрично относительно интервала интегрирования тока генератора

2. Ключ б остается замкнутым до момента с +26. В момент времени на выходе 13 блока 8 управления по35 являе ся Раз решающй потенциал, ко торый поступает на управляющий вход ключа 5, последний замыкается и подключает на вход интегратора 10 выход генератора 2. Ключ 5 управляется прямоугольным импульсом длительностью

40 2h, воздейстйующим во время интервала интегрирования входного сигнала.

В момент времени t +h управляющий сигнал с выхода 13 блока 8 управления снимается и генератор 2 тока от45 ключае.ся от входа интегратоРа 10.

В момент времени t +2h срабатывает ключ 7 (появляется разрешающий потенциал на выходе 14 блока 8 управления)и на вход интегратора 10 подключается выход генератора 4 образцового тока. Одновременно в блоке

8 управления запускается отсчетное устройство. Когда образцовый ток скомпенсирует потенциал на выходе интегратора 10, нуль-орган 11 срабатывает и останавливает отсчетное устройство. Кроме этого нуль-орган

11 запускает цепь 12 восстановления начальных условий интегратора, управляемую выходом 16 блока 8 управления.

782152 управляемый генератор тока, выход которого подсоединен через первый ключ

4 ко входу интегратора, к которому через второй ключ подсоединен выход генератора образцового тока, выход интегратора подключен ко входу нульоргана, выход которого соединен со входами блока управления и цепи восстановления начальных условий интегратора, выход которой соединен со входом интегратора, выход блока управления, формирующий интервал интегрирования входного сигнала, подсоединен к управляющему входу первого ключа, выход блока управления, формирующий интервал второго такта интегрирования, соединен с управляющим входом второго ключа, выход блока управления, формирующий интервал времени для восстановления начальных ус,ловий интегратора, подключен к управляюще4иу входу цепи восстановления начальных условий интегратора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй управляемый генератор тока, третий ключ и второй блок управления, причем вход второго управляемого генератора тока соединен с входной шиной, выход второго управляемого генератора тока подключен ко входу третьего ключа, выход которого соединен со входом интегратора, уп,.равляющий вход третьего ключа подсоединен к выходу второго блока управ10 ления, вход которого соединен с выходом первого блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы, И., "Высшая школа", 1973, с. 185.

2. Змудиков В. Л. и Михайлова Е,И.

Аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования с повышенным быстродействием, .-"Приборы и системы управления", 9 7, 1978, с.26.

I .

782152

Виход1

Ьо ауор

Виоддо

Ьююа угу

Выход ива гадаю оа/К

Составитель Ю. Богданов

Редактор Е. Шишкин ехред Ж.Кастелевич Корректор С. Щомак

Заказ 8166/72 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

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

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