SU805490A1 - Analogue-digital converter with automatic zero correction - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к цифровой электроизмерительной технике и может быть применено в цифровых измерительных приборах, устройствах автоматики и вычислительной техники.The invention relates to digital electrical measuring equipment and can be applied in digital measuring devices, automation devices and computer technology.

Известен преобразователь напр жени  в код с системой сгъмоконтрол  и автокоррекцией нул , содержгиций нульорган , блок управлени , преобразователь код-напр жение, регистр, KJnoчи, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ. Устройство позвол ет, переключа  блоком управлени  входы нуль-органа и анализиру  сигнал на выходе нуль-органа за К дополнительных тактов, произвести коррекцию полученного кода Ul.A voltage converter is known in a code with a smykontrol system and autocorrection zero, null organics, control unit, code-voltage converter, register, KJnochi, triggers, AND, OR, HE elements. The device allows, by switching the control unit to the inputs of the zero-organ and analyzing the signal at the output of the zero-organ in extra clock cycles, to correct the received code Ul.

Однако аналого-цифровой преобразовате ь имеет низкое быстродействие из-за того, что каждый цикл преобразовани  заканчиваетс  коррекцией пЪлученного кода, требующей. К дополнительных тактов.However, the analog-to-digital converter has a low response rate due to the fact that each conversion cycle ends with a correction of the transmit code required. To extra clocks.

Известен также аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок управлени , счетчик, триггер интервала , селектор, триггер пам ти, элементы совпадени , триггер коррекции, сравнивакицйй блок, инверторы, к.лючи, источник дополнительных образцовых гAlso known is an analog-to-digital converter containing a control unit, a counter, an interval trigger, a selector, a memory trigger, elements of a match, a correction trigger, a comparison block, inverters, switches, a source of additional reference g

напр жений, реверсивный счетчик коррекции , цифроаналогобый преобразователь коррекции voltage, reversible correction counter, digital-analog correction converter

Недостаток устройства заключаетс  в том, что при работе аналого-цифрового преобразовател  напр жение, смещени  нул  суьмируетс  с напр жением поразр дного уравновешивани  и возникает несоответствие между кодом и The drawback of the device is that when an analog-to-digital converter is operating, the zero displacement coalesces with the counterbalancing voltage, and a mismatch between code and

0 напр жением поразр дного уравновешивани . Схема коррекции охватывает только сравнивающий блок и не позвол ет учесть напр жение смещени  нул  цифроаналогового преобразовател , 5 что приводит к снижению точности преобразовани  напр жени  в код.0 by porazrazhdeniya voltage. The correction circuit covers only the comparison unit and does not allow for the offset voltage of the digital-to-analog converter to be taken into account, 5 which leads to a decrease in the accuracy of voltage-to-code conversion.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  напр жени  в код.The purpose of the invention is to improve the accuracy of voltage conversion to code.

00

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аналого-цифровой преобразователь с автоматической коррекцией нул , содержащий блок коррекции, вк.пючающий первый элемент И, первый эле5 мент НЕ, первый и второй ключи, выходы которых объединены, а первые входы соединены соответственно с общей шиной и с шиной Вход, при этом вторые входам соединены соответ0 ственно с единичным выходом триггераThe goal is achieved by the fact that the analog-to-digital converter with automatic zero correction, containing a correction unit, including the first AND element, the first element NOT, the first and second keys, whose outputs are combined, and the first inputs are connected to the common bus and with bus Input, while the second inputs are connected respectively with a single trigger output

коррекции и с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с единичным выходом триггера коррекции и с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, кроме того , первый вход блока сравнени  цифроаналоговый преобразователь соединен с первыми выходами блока управлени , первый вход которого соединен с первым входом счетчика, введены i блок регулирующих резисторов, аналоговый мультиплексор, первый и второй элементы ИЛИ, блок установки кода нул , генератор тактовых импульсов, третий, четвертый и п тый элементы И и аналоговый запоминающий блок, причем первый вход его соединен с выходом первого ключа, второй с выходом первого элемента ИЛИ, третий с выходом аналогового мультиплексора, первый выход соединен со вторым входом блока сравнени , а второй выход через блок регулирующих резисторов соединен с первыми входами аналогового мультиплексора, BTOjMe входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с единичным выходом триггера коррекции , с первым входом первого Элемента И, через блок установки кода нул  с первыми входами блока управлени  и с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со втоЕ дм выходом блока управлени , третий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока сравнени , со вторым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом четвертого элемента И, второй вход соединен с выходом второго элемента НЕ и с первьл 1 входом п того элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и со вторым входом четвертого элемента И, а выход соединен с первым входом счетчика , второй вход которой соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с шиной Пуск, а выход соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом триггера коррекции, нулевой вход KOTQporo соединен с выходом первого элемента И, при этом выход четвертого Элемента И соединен со вторым входом второго элемента И.and the output of the second element is NOT, the input of which is connected to the single output of the correction trigger and the first input of the second element I, the output of which is connected to the first input of the reversible counter, in addition, the first input of the comparison unit is a digital-analog converter connected to the first outputs of the control unit the input of which is connected to the first input of the counter, i block of control resistors, analog multiplexer, first and second elements OR, code zero setting block, clock generator, third are entered , the fourth and fifth And elements and the analog storage unit, the first input of which is connected to the output of the first key, the second to the output of the first OR element, the third to the output of the analog multiplexer, the first output connected to the second input of the comparator, and the second output through the regulating block resistors connected to the first inputs of the analog multiplexer, BTOjMe whose inputs are connected to the outputs of the reversing counter, the second input of which is connected to the single output of the correction trigger, to the first input of the first Element And, The zero code setting block with the first inputs of the control unit and the first input of the first OR element, the second input of which is connected to the secondary output of the control unit, the third input of which is connected to the output of the third And element, the first input of which is connected to the output of the comparison unit, with the second the input of the first element And through the first element is NOT with the first input of the fourth element And, the second input is connected to the output of the second element NOT and to the first input 1 of the fifth element And, the second input of which is connected to the output of the clock pulse generator and the second input of the fourth element is AND, and the output is connected to the first input of the counter, the second input of which is connected to the first input of the second OR element and the Start bus, and the output is connected to the second input of the OR element whose output is connected to the single input of the correction trigger, KOTQporo zero input is connected to the output of the first element I, while the output of the fourth element I is connected to the second input of the second element I.

На фиг. 1 представлена структурна  схема аналого-цифрового преобразовател  с автоматической коррекцией нул ; на фиг. 2 - аналоговый запоминаиощий блок, вариант выполнени ; на фиг. 3 - временна  диаграмма, по сн юща  работу блока коррекции, где Чммл. максимально возможна  величина суммарного дрейфа нул  аналогового запоминающего блока, блока сравнени  и цифроаналогового преобразовател /FIG. 1 shows a block diagram of an analog-to-digital converter with automatic zero correction; in fig. 2 - analog storage unit, embodiment; in fig. 3 is a timing diagram explaining the operation of the correction unit, where Chmml. the maximum possible value of the total drift is the zero of the analog storage unit, the comparison unit and the digital-analog converter /

минГ Минимально возможна  величина суммарного дрейфа нул  аналогового запоминающего блока, блока сравнени  и цифроаналогового преобразовател ; ди - диапазон суммарного дрейфа нул  аналогового запоминающего блока, блока сравнени  и цифроаналогового преобразовател .minG The minimum possible value of the total drift is the zero of the analog storage unit, the comparator unit and the digital-analogue converter; di is the total drift range zero of the analog storage unit, the comparison unit, and the digital-to-analog converter.

Аналого-цифровой преобразователь содержит аналоговый запоминающий блок 1, блок 2 сравнени , цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, блок 4 управлени , блок 5 коррекции, содержащий первый и второй ключи б и 7 первый и второй элементы ИЛИ 8 и 9, блок 10 регулирующих резис1юров, первый и второй элементы НЕ 11 и 12, первый, второй, третий, четвертый и п тый элементы И 13, 14, 15, 16 и 17 реверсивный счетчик 18, генератор 19 тактовых импульсов, аналоговый мультиплексор 20, счетчик 21, триггер 22 коррекции, блок 23 установки кода нул , шина Вход 24, шина Пуск 25. Аналоговый запоминающий блок 1 содержит ключ 26, буферный усилитель 27 с регулируемым смещением нул , конденсатор 28 хранени .The analog-to-digital converter contains an analog storage unit 1, a comparison unit 2, a digital-to-analog converter (DAC) 3, a control unit 4, a correction unit 5 containing the first and second keys b and 7 the first and second elements OR 8 and 9, the control resistive block 10 , the first and second elements are NOT 11 and 12, the first, second, third, fourth and fifth elements are And 13, 14, 15, 16 and 17 reversing counter 18, generator 19 clock pulses, analog multiplexer 20, counter 21, trigger 22 correction , block 23 of setting the code zero, bus Input 24, bus Start 25. Analog the storage unit 1 comprises a switch 26, a buffer amplifier 27 with an adjustable zero offset, a storage capacitor 28.

Ангшого-цифровой преобразовательработает следующим образом.The English-digital converter works as follows.

При подаче сигнала Пуск счетчик устанавливаетс  в исходное состо ние Этим сигналом триггер 22 коррекции через элемент ИЛИ 9 устанавливаетс  в единичное состо ние. Сигналом с выхода триггера коррекции 22 через элемент НЕ 12 выключаетс  ключ 7, через который ria аналоговый запоминающий блок подаетс  сигнал, открываетс  ключ 6, подключающий информационный вход аналогового запоминающего блока к общей шине, через элемент ИЛИ 8 замыкаетс  ключ 26 аналогового запоминающего блока (фиг.2), с помощью блока 23 установки кода нул  через блок управлени  на выходе цифроаналогового преобразовател  3 устанавливаетс  нулевое напр жение, через элемент НЕ 12 подаетс  сигнал запрета на элементы И 15 и 17, а по переднему фронту сигнала с выхода триггера коррекции производитс  установка реверсивного счетчика в исходное состо ние и подаетс  разрешение на элементы И 13 и 14.When a start signal is applied, the counter is set to its initial state. With this signal, the correction trigger 22 is set to the unit state via the OR element 9. A signal from the output of the correction trigger 22 through the item NOT 12 turns off the key 7, through which the ria analog storage unit receives a signal, opens the switch 6, which connects the information input of the analog storage unit to the common bus, through the OR element 8 closes the switch 26 of the analog storage unit (FIG. 2), using the zero code setting unit 23, a zero voltage is set at the output of the digital-to-analog converter 3 through the control unit, the prohibition signal is applied to the elements 15 and 17 through the element NOT 12, and on the leading edge signal output from the trigger correction is performed setting down counter to its initial state and is supplied to permit the elements 13 and 14 and.

Наличие сигнала запрета на входе элементов И позвол ет во врем  цикла коррекции отключить блок 4 управлени  от генератора 19 тактовых импульсов и блока 2 сравнени , таким образом, на выходе блока управлени  во врем  цикла коррекции сохран етс  неизменно код нул .The presence of the prohibition signal at the input of the elements And allows during the correction cycle to disconnect the control unit 4 from the clock pulse generator 19 and the comparison unit 2, thus, the output of the control unit during the correction cycle remains invariably the zero code.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР1. USSR author's certificate 379979, кл. Н 03 К 13/17, 20.04.71. 3,79979, class H 03 K 13/17, 20.04.71. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate №349100, кл. Н 03 К 13/17, 11.01.71.№349100, cl. H 03 K 13/17, 11.01.71. п п п п п п пp p p p p p p p Тцар. маисTzar. maize