SU464969A1 - Analog-to-digital converter - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  преобразовани  медленно измен ющегос  во в.ремени аналогового сигнала в цифровой код. Предложенный преобразователь может найти применение в аналоговой технике, а также в системах программного и автоматического управлени  производственными процессами.The invention relates to computing and is intended to convert a slowly varying analog signal into digital code. The proposed converter can be used in analog technology, as well as in software and automatic control systems of production processes.

Известны преобразователи, построенные на принципе последовательного счета, промежуточный преобразователь которых содержит генератор пилообразных напр жений или интегратор , выполненный в виде операционного усилител  с емкостной обратной св зью.Transducers based on the principle of sequential counting are known, the intermediate converter of which contains a saw-tooth generator or integrator made in the form of an operational amplifier with capacitive feedback.

Однако известные преобразователи характеризуютс  тем, что из-за нелинейности характеристик пр мого хода пилы генератора страдает точность преобразовани . Кроме того , в известных преобразовател х обычно осуществл етс  только операци  преобразовани , но во многих случа х требуетс  выполнение некоторых математических операций без изменени  структуры преобразовател .However, the known converters are characterized by the fact that due to the non-linearity of the characteristics of the forward stroke of the saw of the generator, conversion accuracy suffers. In addition, in known converters, usually only a conversion operation is performed, but in many cases some mathematical operations are required without changing the structure of the converter.

Целью Изобретени   вл етс  повыщение точности и расщирение функциональных возможностей преобразовател .The purpose of the Invention is to increase the accuracy and enhance the functionality of the converter.

Дл  этого в него дополнительно введены второй упралв мый ключ, два компаратора и интегратор, причем аналоговый вход через второй управл емый ключ, первый компаратор , второй компаратор и интегратор соединен с вторым входом первого компаратора, выход которого соединен с вторым входом второго управл емого ключа, вы.ходом схемы установки нул  счетчика, вторым входом первого управл емого ключа и вторым входом схемы «И. For this, a second control key, two comparators and an integrator are added to it, the analog input being connected via the second controlled key, the first comparator, the second comparator and the integrator to the second input of the first comparator, the output of which is connected to the second input of the second controlled key, the output of the zero meter setting circuit, the second input of the first controlled key and the second input of the I.I.

На чертеже приведена блок-схема преобразовател .The drawing shows a block diagram of the Converter.

Аналого-цифровой преобразователь последовательного счета содержит промежуточный преобразователь I аналог-временной интервал , в который входит управл емый ключ в входной цепи аналогового сигнала, компараторы 3 и 4, интегратор 5. Кроме того, преобразователь содержит генератор эталонных величин 6, управл емый ключ 7, включенный в цепь выхода генератора эталонных величин 6, счетчик 8, схему «И 9, установленную вThe analog-to-digital converter for sequential counting contains an intermediate converter I analog-time interval, which includes a control key in the input circuit of an analog signal, comparators 3 and 4, an integrator 5. In addition, the converter contains a generator of reference values 6, a control key 7, included in the output circuit of the generator reference values 6, the counter 8, the circuit "And 9 installed in

цеп х считывани  счетчика 8, выходной регистр 10, а также схему 11, устанавливающую счетчик 8 в состо ние «нуль.the readout circuit of counter 8, the output register 10, and also the circuit 11, setting the counter 8 to the state "zero.

Преобразователь работает следующим образом .The Converter operates as follows.

До начала преобразовани  компараторы 3 и 4 за счет отрицательной обратной св зи будут находитьс  в неустойчивом нулевом состо нии , управл емый ключ 2 открыт, а управл е .мый ключ 7 и схемы «И 9 закрыты. Счетчйк 8 и выходной регистр 10 установлены в состо ние «О. С приходом аналогового сигнала компараторы 3 и 4 перебрасываютс  в «верхнее устойчивое состо ние. Управл емый ключ 2 благодар  положительной обратной св зи остаетс  открытым. С компаратора 4 на вход интегратора 5 подаетс  опорное напр жение, противоположное по знаку входному аналоговому напр жению. В этот же момент происходит отпирание ключа 7 и счетчик 8 начинает счет. Проинтегрированное на интеграторе 5 напр жение суммируетс  на входе компаратора 3 с входным аналоговым сигналом. В момент времени, когда просуммированное напр жение становитс  равным порогу чувствительности компаратора 3, последний, а вслед за ним компаратор 4, переброс тс  в «нижнее устойчивое состо ние, в результате чего запираютс  ключи 2, 7 и в счетчике 8 фиксируетс  записанный в нем код. Так как входное напр жение убираетс  с суммирующего входа компаратора 3, интегратор 5 начинает обратное интегрирование и на его выходе напр жение уменьшаетс  до нул . В момент, когда проинтегрированное напр жение становитс  рав-ным порогу чувствительности компаратора 3, компараторы 3 и 4 вновь переключаютс  в «верхнее устойчивое состо ние и, включай управл емый ключ 2, начинают новый цикл преобразовани . Перезапись цифрового кода из счетчика 8 в выходной регистр 10 и сброс счетчика 8 в состо ние «нуль происходит в процессе обратного интегрировани  опорного напр жени . При работе преобразовател  в режиме делени  с представлением результата делени  в цифровой форме на аналоговый вход преобразовател  подаетс  напр жение делимого, а на дополнительный вход вместо опорного напр жени  - напр жение делител . г-г Предмет изобретени  Аналого-цифровой преобразователь последовательного счета, содержащий преобразователь аналог-временной интервал, генератор эталонных величин, управл емый ключ, счетчик , схему установки нул  счетчика, схемы «И и выходной регистр, причем выход генератора эталонных величин через управл емый ключ, счетчик, второй вход которого соединен с выходом схемы установки нул , и схему «И соединен с входом выходного регистра , отличающийс  тем, что, с целью новыщени  точности и расширени  функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй управл емый ключ, два компаратора и интегратор, причем аналоговый вход через второй управл емый ключ, первый компаратор, второй компаратор и интегратор соединен с вторым входом первого компаратора , выход которого соединен с вторым входом второго управл емого ключа, выходом схемы установки нул  счетчика, вторым входом первого управл емого ключа и вторым входом схемы «И.Before the conversion, comparators 3 and 4 will be in an unstable zero state due to negative feedback, the control key 2 is open, and the control key is 7 and the And 9 schemes are closed. Counter 8 and output register 10 are set to “O.” With the arrival of the analog signal, the comparators 3 and 4 are moved to the "upper steady state." The control key 2 due to the positive feedback remains open. From comparator 4 to the input of the integrator 5, a reference voltage is applied that is opposite in sign to the input analog voltage. At the same time, the key 7 is unlocked and the counter 8 starts counting. Integrated on integrator 5, the voltage is summed at the input of comparator 3 with an input analog signal. At the moment of time when the summed voltage becomes equal to the threshold of sensitivity of the comparator 3, the latter, followed by the comparator 4, is shifted to the "lower stable state, as a result of which the keys 2, 7 are locked and the code recorded in it is fixed . As the input voltage is removed from the summing input of the comparator 3, the integrator 5 starts the reverse integration and at its output the voltage decreases to zero. At the moment when the integrated voltage becomes equal to the sensitivity threshold of the comparator 3, the comparators 3 and 4 again switch to the "upper steady state and, turn on the controlled key 2, begin a new conversion cycle. The rewriting of the digital code from the counter 8 into the output register 10 and the reset of the counter 8 to the state "zero" occurs in the process of the reverse integration of the reference voltage. When the converter is operating in the division mode with the presentation of the result of the division in digital form, the dividend voltage is applied to the analog input of the converter, and the divider voltage is fed to the auxiliary input instead of the reference voltage. g-g Subject of the Invention Analog-to-digital converter for sequential counting, containing an analog-time interval converter, a reference value generator, a control key, a counter, a zero zero setting circuit, an AND circuit and an output register, and the output of the reference value generator via a control key , a counter, the second input of which is connected to the output of the zero setting circuit, and the AND circuit connected to the input of the output register, characterized in that, in order to improve the accuracy and enhance the functionality, additionally introduced a second control key, two comparators and an integrator, with the analog input through the second control key, the first comparator, the second comparator and the integrator connected to the second input of the first comparator, the output of which is connected to the second input of the second controlled key, the output of the zero setting circuit counter, the second input of the first controlled key and the second input of the “I.

АН 0/10 го быи бходAH 0/10