SU1248067A1 - Аналого-цифровой преобразователь последовательного приближени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительным аналого-цифровым преобраэо- вател м отклонени  посто нного на пр жени  и представл ет аналого-цифровой преобразователь последовательного приближени , содержащий аналоговый компаратор 1, первый вход которого соединен с выходом перемноКоиец npfoSpa- зобани  ю 4 00

Description

жающего цифроаналогового преобразовател  2, а выход - с входом регистра последовательного приближени  3, тактовый вход которого  вл етс  шиной тактовых импульсов, вход запуска - шиной запуска, а выходы соединены с разр дными входами перемножающего цифроаналогового преобразовател  2 и шиной Конец преобразова- , в который, с целью расширени  области применени , введены комбинационный сумматор 4 и делитель напр жени  5, вход которого  вл етс 

Изобретение относитс  к измери- тельнь м аналого-цифровым преобразовател м (АЦП) отклонени  посто нного напр жени  и может быть использовано в устройствах измерени  и непосредственного цифрового управлени .

Цель изобретени  - расширение области применени .

На чертеже приведена функциональна  схема АЦП последовательного приближени  .

Аналого-цифровой преобразователь последовательного прибли сени  содержит аналоговый компаратор 1, первый вход которого соединен с выходом перемножающего цифроаналогового преобразовател  (ЦАП) 2, а вькод - с входом регистра 3 последовательного приближени , тактовый вход которого  вл етс  шиной тактовых импульсов, вход запуска - шиной запуска, а выходы соединены с разр дными входами перемножающего цифроаналогового преобразовател  2 и гииной Конец преобразовани , комбинационный сумматор 4 и делитель 5 напр жени , вход которого  вл етс  йиной первого преобразуемого- напр жени , выход.подключен к второму входу аналогового компаратора 1, разр дные входы перемножающего ЦАП 2 обьединены с первой группой входов комбинационного сум -1атора 4, втора  группа входов которого  вл етс  шинами кода константы , а выходы  вл ютс  выходными шинами аналого-цифрового преобразовател  опорный вход перемножающего цифроана48067

шиной первого преобразуемого напр жени , выход подключен к второму входу аналогового компаратора 1, выходы регистра последовательного приближени  3 соединены с первой группой.входов комбинационного сумматора 4, втора  группа входов которого  вл етс  шинами кода константы , а выходы  вл ютс  выходньми шинами устройства, а опорный вход перемножающего цифроаналогового преобразовател  2  вл етс  шиной второго преобразуемого сигнала, 1 ил.

логового преобразовател  2  вл етс  шиной второго преобразуемого сигнала .

Устройство работает с.ледующим образом.

Импульс запуска U, поступающ1ет на соответствуюЕшй вход регистра 3 последовательного приближени  (РПП), разрешает начало преобразовани . Каж- дый цикл преобразовани  выполн етс  за одно и то же врем , пропорциональное величине разр дности АЦП, т.е.п. Однако входное напр жение U подаетс  на вход делител  .5 напр жени , другое входное напр жение Uj подаетс  на опорный вход перемножающего 1.Щ1 2. Выходное напр жение перемножающего ЦАП 2

и

еых

и

.:x:.2liAj,

где и

BWX

.

jrr

- выходное напр жение ЦАП 2;. п - разр дность 2; А- - разр ды цифрового двоично- го кода, принимающие значение логического О или логической 1,

После завершени  цикла преобразовани  напр жени  на входах аналого- вого компаратора 1 равны между собой. Если и. подавать на первый вход аналогового компаратора 1, мину  делитель 5 напр жени , то после цикла преобраз.овани  АЦП справедливо сле- дующее равенство 2--i -,1

- А ,

л

Ui и.ых U5

или Ui

и

пч { Z:2 А;

Отклонение величины U относительно величины и определ етс  из выражени 

Х yj

n и

Если от правой и левой частей вычесть по единице, то получим следующее равенство:

и- 

Ul

и.

, - 2

ИЛИ

п -1 п

z:2 -A. - 2

S JL.:.

Двоичным представлением числ. 

п - л

SZ 2  вл етс  число А f,., А, А.,.А| А , Определение S при двоич ном представлении числа 2,  вл ющимс  константоЙ5 выполн етс  эле- .ментарно на комбинационном сумматоре .

Дл  рассматриваемого примера результат преобразовани  всегда правильный , если и и , но при этом получаема  правильна  дробь неудобна дл  представлени .

Если и 2U 5 то результат S может быть как отрицательны -, так и положительным в одинаковых пределах . Эта же цель достигаетс  и при и и, если IY предварительно поделить , пополам на делителе 5 напр жени , а сигнал с выхода делител  5 напр жени - подать на первый вход аналогового компаратора 1. При этом

i:2 --A,.

п

и.

и

6ЫХ

и,

или

Ui 2Uz

Z:2 -A;

Если на делителе 5 напр жени  U аоделить не пополам, а на величи2

1000

и

, то можно написать

П 1 .

S2 A

7 2

Тооо

2 2 2 -А.

5 . У .

Uj 1000 1000 2 ё - 1000

480674

Это выражение определ етс  с помощью комбинационного сумматора А.

Знаменатель в левой части равенства  вл етс  характеристикой дели- 5 тел  5 напр жени : дл  10 - разр дного ЦАП он численно раве н 2,048; дл  11 - разр дного - 4,096 и т.д. Результат преобразовани  удобен дл  представлени , так как уже не О  шт етс  дробью по двоичному знаменателю .

При 10-разр дном преобразовании вес младшего разр да составл ет 0,2% при II-разр дном - 0,1% и т.д. 5 Умножение двоичного выражени  чисп-1 -; ла I 2 A - на два вьшолн етс  без

сдвигового регистра, добавлением к двоичному числу А .... А.А. одного

п - 1 10

2Q нулевого младшего разр да. Код А„,.. . А подаетс  на одну группу входов комбинационного сумматора 4. На другую группу входов комбинационного , сумматора 4 подаетс  обратный код

25 двоичного выражени  числа 1000. На выходе сумматора 4 получаетс  двоичный код результата, старщий разр д которого отображает знак результата. Так как сумматор комбинационный, то

,.. дополнительных потерь времени на преобразование практически нет.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Аналого-цифровой преобразователь последовательного приближений, содержащий аналоговый компаратор, первый вход которого соединен с выходом перемножающего цифроаналогового преобразовател , а выход - с входом регистра последовательного приближени , тактовый вход которого  вл етс  шиной тактовых импульсов, вход запуска- шиной запуска, а выходы соединены со- ответственно с разр дными входами перемножающего цифроаналогового преобразовател  и шиной Конец преобразовани , отличающийс  тем, что, с целью расширени  области при-г менени , в него введены комбинационный сумматор и делитель напр жени , вход которого  вл етс  шиной первого преобразуемого напр жени , выход подключен к второму входу аналогового компаратора, разр дные входы перемно- жающего цифроаналогового преобразовател  объединены с первой группой входов комбинационного сумматора, втора  группа входов которого  вл ет0

   5

   0

   с  шинами кода константы, а выходы  вл ютс  выходными шинами аналого- цифрового преобразовател , опорный

   Редактор М,Бандура

   Составитель В.Махнанов Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

   Заказ 4141/58Тираж 816 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035,Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г,Ужгород,ул.Проектна ,4

   вход перемножающего цифроаналогового преобразовател   вл етс  шиной второго преобразуемого сигнала.