SU1179533A1 - Analog-to-digital converter - Google Patents
Analog-to-digital converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1179533A1 SU1179533A1 SU843684369A SU3684369A SU1179533A1 SU 1179533 A1 SU1179533 A1 SU 1179533A1 SU 843684369 A SU843684369 A SU 843684369A SU 3684369 A SU3684369 A SU 3684369A SU 1179533 A1 SU1179533 A1 SU 1179533A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- inputs
- output
- outputs
- register
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий блок сравнени , блок управлени , первый регистр , блок цифроаналогового преобразовани , выход которого подключен к первому входу блока сравнени , второй вход которого вл етс входной шиной устройства, а выход подключен к первому входу блока управлени , второй вход которого подключен к шине запуска, а первые выходные шины подключены к соответствующим входам первого регистра, выходы которого вл ютс выходными шинами устройства, отличающийс тем, что, с целью повьшени быстродействи , в него введены блок элементов ИЛИ, второй регистр, посто нное запоминающее устройство, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам второго .регистра, управл ющие входы которого подключены к соответствующим вторым выходным шинам блока управлени . а выходы - к соответствующим первым входам блока элементов ИЛИ, выходы которого подключены к соответствующим входам блока цифроаналогового преобразовател , а другие входы к соответствующим выходам первого . регистра. 2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и и с тем, что блок управлени выполнен на генераторе тактовых импульсов, п RS-триггерах, регистре сдвига,(п+1) элементах И, первые входы п из которых объединены и вл ютс первым входом блока управлени , вторые входы подключены к соответствующим И выходам регистра (Л сдвига, вькод первого элемента И подключен к R-входу первого RS-триггера , а выходы (п-1) элементов И - к соответствующим первым R-входам соответствующих (п-1) RS-триггеров, вторые R-входы которых,первый вход регистра сдвига и S-вход первого триггера объединены и вл ютс вторым входом блока управлени , S-BXO ды (п-1) RS-триггеров подключены к ;о СП соответствующим выходам регистра сдвига, выходы п RS-триггеров вл ют-со с первыми выходными шинами блока 00 управлени , при этом (п+1) вькод регистра сдвига подключен к инверсному входу элемента И, пр мой вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход к второму входу регистра сдвига, первый выход которого и выход (п+1) элемента И вл ютс вторыми выходными шинами блока управлени .1. ANALOG-DIGITAL CONVERTER containing a comparison unit, a control unit, a first register, a digital-analog conversion unit whose output is connected to the first input of the comparison unit, the second input of which is the input bus of the device, and the output connected to the first input of the control unit, the second input which is connected to the startup bus, and the first output buses are connected to the corresponding inputs of the first register, the outputs of which are the output buses of the device, characterized in that, in order to improve speed, it contains the block of elements OR, the second register, a permanent storage device, the outputs of which are connected to the corresponding information inputs of the second register, the control inputs of which are connected to the corresponding second output buses of the control unit. and the outputs to the corresponding first inputs of the OR block, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the D / A converter unit, and the other inputs to the corresponding outputs of the first one. register. 2. The converter according to claim 1, about t and h with the fact that the control unit is executed on the clock pulse generator, n RS-flip-flops, shift register, (n + 1) elements I, the first inputs n of which are combined and are the first input of the control unit, the second inputs are connected to the corresponding AND outputs of the register (L shift, the code of the first I element is connected to the R input of the first RS flip-flop, and the outputs (n-1) of the I elements to the corresponding first R- the inputs of the corresponding (p-1) RS-flip-flops, the second R-inputs of which, the first input of the shift register and the S-input of the first t igger are combined and are the second input of the control unit, S-BXO dy (n-1) RS-flip-flops are connected to; on the joint venture the corresponding outputs of the shift register, the outputs n of the RS-flip-flops are with the first output buses of control unit 00, with Thereby (n + 1), the shift register code is connected to the inverted input of the And element, whose direct input is connected to the output of the clock generator, and the output to the second input of the shift register, whose first output and output (n + 1) of the And element are output control unit tires.
Description
1 1eleven
Изобретение относитс к вычислительной и цифровой измерительной технике и может быть использовано дл преобразовани аналоговых величин в цифровые.The invention relates to computing and digital measurement technology and can be used to convert analog values to digital ones.
Цель изобретени - повышение быстродействи аналого-цифрового преобразовател .The purpose of the invention is to increase the speed of the analog-digital converter.
На чертеже приведена структурна схема аналого-цифрового преобразовател . The drawing shows a structural diagram of the analog-to-digital converter.
Аналого-цифровой преобразователь содержит входную шину 1, блок 2 сравнени , блок 3 цифроаналогового преобразовани , первый регистр 4, блок 5 управлени , второй регистр 6, блок 7 элементов ИЛИ, посто нное запоминающее устройство 8 и выходные шины 9.The analog-to-digital converter contains an input bus 1, a comparison block 2, a digital-analog conversion block 3, a first register 4, a control block 5, a second register 6, an OR block 7, a read only memory 8, and output buses 9.
Выход блока 3 подключен к первому входу блока 2, второй вход которого вл етс входной шиной 1 преобразовател , а выход подключен к первому входу блока 5 управлени , второй вход которого подключен к шине запуска , первые выходные шины подключены к соответствующим входам первого регистра 4, а вторые выходные шины блока 5 подключены к управл ющим входам второго регистра 6 информационные входы которого подключены к соответствующим выходам посто нного запоминающего устройства 8, а выходы - к соответствующим первым -., входам блока 7, выходы которого подключены к соответствующим входам блока 3, а вторые входы - к соответствующим выходам первого регистра 4 которые вл ютс выходными шинами устройства.The output of block 3 is connected to the first input of block 2, the second input of which is the input bus 1 of the converter, and the output is connected to the first input of control unit 5, the second input of which is connected to the start bus, the first output buses are connected to the corresponding inputs of the first register 4, and the second output buses of block 5 are connected to the control inputs of the second register 6 whose information inputs are connected to the corresponding outputs of the persistent storage device 8, and the outputs to the corresponding first - inputs of the block 7, cat outputs cerned are connected to respective inputs of unit 3, and the second input - to the corresponding outputs of the first register 4 which are output devices tires.
Блок 5 управлени содержит п RSтриггеров 10, - 10|, (п+1) элементов И 11 , - 11p,j регистр 12 сдвига и генератор 13 тактовых импульсов.The control unit 5 contains n RStriggers 10, - 10 |, (n + 1) AND 11, - 11p, j shift register 12 and generator 13 clock pulses.
Блок 3 цифроаналогового преобразовани (ДАЛ) должен быть построен на основе избыточных измерительных кодов, к которым относ тс р-коды Фибоначчи, коды золотой р-пропорции , а также обобщенные коды Фибоначчи ,Block 3 of the digital-analog conversion (DAL) should be built on the basis of redundant measuring codes, which include Fibonacci p-codes, golden p-proportion codes, as well as generalized Fibonacci codes,
Дл аналого-цифровых преобразователей , содержащих в цепи обратной св зи ЦАП, построенный на основе избыточных измерительных кодов, по вление ошибок кодировани типа Неправильное выключение разр да не вызывает недоуравновешивани For analog-to-digital converters containing a DAC feedback circuit, built on the basis of redundant measurement codes, the occurrence of coding errors such as incorrect discharge switching off does not cause unbalance
9533295332
входного сигнала А компенсирующим сигналом А|.input signal A compensating signal A |.
Дл исключени при аналого-цифровом преобразовании ошибки кодиро5 вани типа Неправильное включение разр да, в процессе уравновешивани Agji сигналом А ввод т асиммет-рию , заключающуюс в том, что на каждом -м такте поразр дного кодировани одновременно с t-м разр дом с весом Qn включают в общем случае группу некоторых младших разр дов, имеющих суммарный вес йРдо,,. Значение лрдд определ етс по формуле:In order to exclude, when analog-to-digital conversion, type coding errors. Incorrect switching on of the discharge, in the process of balancing Agji with the signal A, an asymmetry is introduced, which is that at each -th bit of a coded coding simultaneously with the t-th bit of weight Qn include in the general case a group of some lower-order bits with a total weight The value of ldd is determined by the formula:
AQ.Aq.
допе 2 На основании значений AQ.Q синтезируетс код К, младших разр дов, который при изготовлении устройства заноситс в посто нное запоминающее устройство 8. Если отношение об между весом разр дов используемого кода вл етс числом посто нным, то дл Doping 2 Based on the values of AQ.Q, the code K, the lower bits, is synthesized, which, when the device is manufactured, is entered into the permanent storage device 8. If the ratio between the weight of the bits of the code used is a constant number, then
, формировани в процессе уравновешивани на каждом последующем j-м такте кодовой комбинации К;дд„ осуществл етс сдвиг исходной кодовой комбинации,Kg на один разр д вправо. Совместное включение f-ro и группы некоторых младших разр дов приводит к тому, что действительный вес Б-го разр да увеличиваетс . При этом если разность uA Ац в конце предьщущего такта уравновешивани близка к значению f-ro разр да , то в текущем такте блок сравнени формирует логический сигнал, вызывающий выключение -го разр да, и- дальнейшее уравновешивание ведетс разр дами с номерами, меньшими f. Таким образом, исключаютс ошибки кодировани типа Неправильное включение разр да,, forming in the process of balancing on each subsequent j-th cycle of the code combination K; dd, the source code combination is shifted, Kg by one bit to the right. The joint inclusion of the f-ro and a group of some of the lower-order bits causes the actual weight of the G-th digit to increase. At the same time, if the difference uAAc at the end of the preceding equilibration cycle is close to the value of the f-ro bit, then in the current cycle the comparison unit generates a logical signal causing the -th bit to turn off, and - further equilibration is carried out by bits with numbers less than f. Thus, the coding type errors are incorrect. Inclusion of the bit
5 При преобразовании входной аналоговой величины в код аналоговогоцифровым преобразователем, содержащим ЦАП, построенный на основе неизбыточного двоичного кода, така асимметри процесса уравновешивани принципиально невозможна, В этом случае ошибка кодировани типа Неправильное выключение разр да приводит к тому, что входную аналоговую5 When converting an input analog value into an analog-to-digital converter code containing a DAC, built on the basis of a non-redundant binary code, such an asymmetry of the balancing process is fundamentally impossible. In this case, the error of the type coding causes the input analog to turn off
5 величину А„ нельз уравновесить5 A value „cannot balance
сигналом А ц с точностью до младшего разр да ЦАП. Поэтому результат преобразовани цифровой эквивалент К„ неверен. Если ЦАП аналого-цифрового преобразовател реализовать на основе избыточного измерительного кода, по вл етс возможность осущес вить правильное аналого-цифровое преобразование при ошибках кодировани типа Неправильное выключение разр дов. Введение асимметрии в процесс уравновешивани позвол ет исключить ошибки кодировани типа Неправильное включение разр да. Данные обсто тельства позвол ют значительно уменьшить врем каждого j-ro такта поразр дного кодировани При этом на каждом такте уравновешивани нет необходимости осуществл ть точное, например до половины младшего разр да, сравнение входного Ару и компенсируюш;его А| аналоговых сигналов 4 Достаточно на один такт поразр дного уравновешивани отводить врем , необходимое дл установлени переходных процессов в ЦАП и блоке сравнени с погрешнос тью SQ. Значение SQ зависит от избыточности кода, на основании которого построен ЦАП, и определ етс по формуле: 8Q 2о: - 1, где М. - отношение между соседними членами кода на основании которого построен ЦАП. Дл числа Фибоначчи при р 1, например, ( 0,61803, о.) погреш ность So равна 0 23,6%. Устройство р ботает следующим образом. На первом такте преобразовани входной аналоговой величины А в код К по сигналу блока 15 управле ни устанавливаетс в единичное со то ние старший разр д первого регистра 4, а во второй регистр 6 из посто нного запоминающего устройства 8 записываетс кодова комбинаци Кдоп,- Через блок 7 элементов ИЛ кодовые комбинации K и с выходов первого и второго регистров соответственно поступают на вход блока 3, на выходе которого по вл ет компенсирующий аналоговый сигнал Ak, (Qn-, - Рдсг,,). где Q h вес старшего разр да блока 3. Сравнение компенсирующего сигнала А|, и входного аналогового сигнала Agjj производитс при помощи блока 2 сравнени , причем выходной сиг нал Y: этого блока подчин етс следующему соотношению: fo. если А р А j если А „ А , М KJ При этом если на первом такте уравновешивани Y О, то старший разр д первого регистра А устанавливаетс в нулевое состо ние, если Y 1,то он остаетс в единичном состо нии. На втором такте аналого-цифрового преобразовани по сигналу блока 5 управлени содержимое второго регистра 6 сдвигаетс на один разр д вправо, в результате чего на выходе регистра 6 по вл етс кодова комбинаци Кдовз Одновременно устанавливаетс в единичное состо ние следующий за старшим разр д в первом регистре 4. При этом на выходе блока 3 ЦАП по вл етс компенсирующий сигнал А. В результате сравнени входного Aj и компенсирукнцего А, аналоговых сигналов данный разр д либо устанавливаетс в нулевое состо ние (Yj 0), либо остаетс в едийичном состо нии (Y 1). Устройство на любом j-м такте работает аналогично Работа устройства заканчиваетс на (п+1)-м такте поразр дного кодировани . При этом входной аналоговьй сигнал А gj( уравновешен компенсиРУЮЩ1™ сигналом блока 3 ЦАП А. с точностью до единицы младшего (нулевого) разр да блока 3 ЦАП и на выходной шине 9 по вл етс код , вл ющийс цифровым эквивалентом входного аналогового сигнала Agj. При реализации ЦАП на основе избыточных измерительных кодов по вл етс возможность увеличить быстродействие аналого-цифрового преобразовател несмотр на увеличение количества тактов преобразовани , вызванного увеличением количества разр дов дл избыточного измерительного кода по сравнению с двоичным кодом. Коэффициент увеличени быстродействи Yf в общем случае определ етс по формуле: т.Х где t - длительность такта поразр дного кодировани двоичного АЩЦ t- - длительность такта поразр дного кодировани АЦПsignal A c up to the youngest bit of the DAC. Therefore, the result of the conversion of the digital equivalent of KV is incorrect. If an analog-to-digital converter is implemented on the basis of a redundant measuring code, it becomes possible to perform the correct analog-to-digital conversion with type-coding errors. Incorrect switching off of bits. The introduction of asymmetry in the balancing process eliminates the type encoding errors. Incorrect inclusion of the discharge. These circumstances make it possible to significantly reduce the time of each j-ro clock of the bit-coded coding. At the same time, there is no need to carry out an exact, for example up to half of the lower order bit, for each balancing step, and to compensate for the input Aru; analog signals 4 It is enough to allocate the time necessary for establishing transient processes in the DAC and the comparison unit with the error SQ for one step of a bit balancing. The value of SQ depends on the redundancy of the code on the basis of which the DAC is built, and is determined by the formula: 8Q 2о: - 1, where M. is the ratio between neighboring members of the code on the basis of which the DAC is built. For the Fibonacci number with p 1, for example, (0.61803, o.), The error So is 0 23.6%. The device works as follows. At the first step of converting the input analog value A to the code K, the most significant bit of the first register 4 is set to one by the signal of the control unit 15, and the Cdop code combination is recorded in the second register 6 from the permanent memory 8, through block 7 The elements of the IL code combinations K and from the outputs of the first and second registers respectively arrive at the input of block 3, at the output of which appears a compensating analog signal Ak, (Qn-, - Рссg ,,). where Q h is the weight of the most significant bit of block 3. Comparison of the compensating signal A | and the input analog signal Agjj is performed using comparison block 2, with the output signal Y: of this block subject to the following relation: fo. if A p A j if A А A, M KJ At the same time, if on the first step of balancing Y O, the first bit of the first register A is set to the zero state, if Y 1, then it remains in the unit state. In the second analog-digital conversion cycle, the signal from control unit 5 controls the contents of the second register 6 to shift one bit to the right, with the result that the output of the register 6 is the Kdovz code combination. The next highest digit in the first register appears at the same time. 4. At the same time, a compensating signal A appears at the output of block 3 of the DAC. As a result of comparing the input Aj and compensating A, the analog signals of this bit are either set to zero (Yj 0) or remain in one ary state (Y 1). The device on any j-th cycle works similarly. The operation of the device ends in (n + 1) -th cycle of bit-coded coding. At the same time, the input analog signal A gj (balanced by compensating 1 ™ signal from block 3 of DAC A. with an accuracy of one of the lower (zero) bit of block 3 of the DAC and on output bus 9 appears a code equivalent to the analog signal Agj. When implementing DACs based on redundant measurement codes it is possible to increase the speed of the analog-digital converter despite the increase in the number of conversion cycles caused by the increase in the number of bits for the redundant measurement code . In comparison with the binary code Factor Yf increase in speed in the general case is defined by the formula: where TH t - duration of the cycle of the binary coding bit-wise ASCHTS t- - stroke length coding bit-wise ADC
построенного на основе избыточных кодов;built on the basis of redundant codes;
У - коэффициент удлинени разр дной сетки. пЛ 6 I 7 I I 9 Ъ 1 Т 82,51 2,82 3,133,46. 3,78 4,11 Y is the coefficient of elongation of the discharge grid. PL 6 I 7 I I 9 b 1 T 82.51 2.82 3.133.46. 3.78 4.11
где п количество разр дов двоичного ЦАП. Зависимость у у ст п при о4 where n is the number of bits of the binary DAC. The dependence of y y st n at o4
О 1,618 ... показана в таблице.About 1.618 ... shown in the table.
16 Причем (Пг «2 En 2 I If 8 en 2oi--l42- №2-1 2/e oitq 5 1 I 4,44 4,78 5,11 5,44 5,7716 Moreover, (Пг «2 En 2 I If 8 en 2oi - l42- № 2-1 2 / e oitq 5 1 I 4,44 4,78 5,11 5,44 5,77
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843684369A SU1179533A1 (en) | 1984-01-04 | 1984-01-04 | Analog-to-digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843684369A SU1179533A1 (en) | 1984-01-04 | 1984-01-04 | Analog-to-digital converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1179533A1 true SU1179533A1 (en) | 1985-09-15 |
Family
ID=21097369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843684369A SU1179533A1 (en) | 1984-01-04 | 1984-01-04 | Analog-to-digital converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1179533A1 (en) |
-
1984
- 1984-01-04 SU SU843684369A patent/SU1179533A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Балакай В.Г. и др. Интегральные схемы аналого-цифровьгх и цифроаналоговых преобразователей. М., Энерги , 1978, рис. 1-13, с. 45. Гитис Э.Ио Преобразователи информации дл электронных цифровых вычислительных устройств. М., Энерги , 1975, рис. 7-7а, с. 298. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5382955A (en) | Error tolerant thermometer-to-binary encoder | |
US3298014A (en) | Analog to digital converter | |
US3371334A (en) | Digital to phase analog converter | |
SU1179533A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU1282327A1 (en) | Analog=to-digital converter | |
SU790285A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU782147A2 (en) | Analogue-digital converter with correcting for dynamic errors | |
SU1300635A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
RU2020751C1 (en) | Analog-to-digital conversion device | |
SU1439745A1 (en) | Binary to binary-decimal code converter | |
SU1302435A1 (en) | Digital-to-analog converter with automatic non-linearity correction | |
JPS5928294B2 (en) | AD converter | |
RU2205500C1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU1288913A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU1223368A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU953721A2 (en) | Digital analog converter | |
SU1236608A1 (en) | Stochastic analog-to-digital converter | |
SU1181141A1 (en) | Analog-to-digital converter operating in residual class system | |
SU1027815A1 (en) | Analog-digital converter | |
SU849198A1 (en) | Reversive binary-to-bcd code converter | |
SU388361A1 (en) | FUNCTIONAL CONVERTER ANALOG — DIGIT | |
SU1304172A1 (en) | Method of analog-to-digital conversion | |
SU1352650A1 (en) | Method and apparatus for a-d conversion | |
RU2020750C1 (en) | Bit-by-bit comparison analog-to-digital converter | |
SU839046A1 (en) | Analogue-digital converter |