SU1316089A1 - Analog-to-digital converter - Google Patents
Analog-to-digital converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1316089A1 SU1316089A1 SU853891254A SU3891254A SU1316089A1 SU 1316089 A1 SU1316089 A1 SU 1316089A1 SU 853891254 A SU853891254 A SU 853891254A SU 3891254 A SU3891254 A SU 3891254A SU 1316089 A1 SU1316089 A1 SU 1316089A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- combined
- inputs
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
11eleven
Изобретение относитс к автоматик и информационно-кзмерительной технике и может быть использовано в системах сбора аналоговой информации, предназначенных дл автоматизации технологических процессов и научных исследований.The invention relates to automation and information-measuring technology and can be used in systems for collecting analog information intended for the automation of technological processes and scientific research.
Цель изобретени - повышение точности преобразовани и расширение области применени за счет возможности преобразовани разнопол рных быстро- измен ющихс сигналов.The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion and the extension of the field of application due to the possibility of converting different polarized, rapidly changing signals.
На фиг.1 гтриведена функциональна схема аналого-цифрового преобразовател ; на фиг.2 - функциональна схем блока формировани эталонного сигнала; на фиг.З - функциональна схем блока адресного выбора канала преобразовани ; на фиг,4 - функциональна схема блока управлени .In Fig.1, a functionalized analog-to-digital converter circuit is introduced; Fig. 2 is a functional block diagram of the formation of the reference signal; FIG. 3 is a functional block diagram of the address selection of the conversion channel; Fig. 4 is a functional block diagram of the control unit.
Аналого-цифровой преобразователь (фиг.1) содержит п блоков 1.1-l.n выборки хранени , п блоков 2.1-2.П формировани , эталонного сигнала, п ключей 3.1-З.п и дополнительных ключей 4.1-Д.п, интегратор 5, компаратор 6, источник 7 опорного напр жени , блок 8 адресного выбора канала преобразовани , блок 9 управлени The analog-to-digital converter (Fig. 1) contains n storage sampling units 1.1-ln, n units 2.1-2.P formation, reference signal, n keys 3.1-Z.p and additional keys 4.1-Dn, integrator 5, comparator 6, the source 7 of the reference voltage, the block 8 address selection channel conversion, block 9 control
Блок 2 формировани эталонного сигнала (фиг.2) вьтолнен на двух зар дных ключах 10,1 и 10.2, четырех ключах 11.1-11.4 выбора пол рности, Аналоговом запоминающем элементе, выполненном в виде конденсатора. 12,The unit 2 of the formation of the reference signal (Fig. 2) is implemented on two charging keys 10.1 and 10.2, four keys 11.1-11.4 of the choice of polarity, Analog storage element, made in the form of a capacitor. 12,
Блок 8 адресного выбора канала преобразовани (фиг.З) выполнен на трех блоках 13-15 элементов И, распределителе 16 импульсов.Block 8 of the address selection of the conversion channel (FIG. 3) is performed on three blocks 13-15 of the AND elements, the distributor 16 pulses.
Блок 9 управлени (фиг,4) выполнен на инверторе 17, семи элементах И 18-24, двух формировател х 25 и 26 импульсов, двух элементах ИЛИ 27 и 28, генераторе 29 тактовых импульсов , делителе 30 частоты, четьфех триггерах 31-34,The control unit 9 (FIG. 4) is executed on an inverter 17, seven elements AND 18-24, two pulse makers 25 and 26, two elements OR 27 and 28, a clock generator 29, a frequency divider 30, four triggers 31-34,
Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.Analog-to-digital converter works as follows.
Возможны два режима работы аналого-цифрового преобразовател : преобразование п независимых входных сигналов и преобразование одного сигнала .There are two possible modes of operation of the analog-digital converter: the conversion of n independent input signals and the conversion of a single signal.
Рассмотрим первый режим. Основным недостатком интегрирующих А1Щ вл етс ограниченное быстродействие, в результате чего накладываютс ограничени как на число независимьпс преобразуемых сигналов, так и на ско60892Consider the first mode. The main disadvantage of integrating A1SCs is the limited speed, as a result of which limitations are imposed both on the number of independent signals being converted and on the speed of 60892
рость изменени этих сигналов. Применение схем выборки-хранени частично устран ет это ограничение. Однако при большом числе входных кана5 лов начинает сказыватьс разр д запоминающих емкостей в режиме хранени , что естественно приводит к погрешности аналого-цифрового преобразовани ,the rate of change of these signals. The use of sampling-storage schemes partially eliminates this limitation. However, with a large number of input channels, the storage capacitance begins to affect the storage mode, which naturally leads to an error in the analog-digital conversion,
o Устранить указанные ограничени позвол ет введение дополнительной запоминающей емкости с соответствующими ключами дл каждого из п каналов преобразовани . В начале преобразо5 вани триггеры 31-34 и делитель 30 частоты блока 9 управлени устанавливаютс в нулевое состо ние. Импульсы с генератора 29 через элемент И 22 и элемент ИЛИ 28 поступают на рас0 пределитель 16 импульсов блока 8, а импульсы распределител 16 - на входы блоков 1 и первые управл ющие входы блоков 2 всех каналов,o Eliminating these limitations allows the introduction of additional storage capacity with the appropriate keys for each of the n conversion channels. At the beginning of the conversion, the triggers 31-34 and the frequency divider 30 of the control unit 9 are set to the zero state. The pulses from the generator 29 through the element 22 and the element OR 28 are fed to the distributor 16 pulses of block 8, and the pulses of the distributor 16 to the inputs of blocks 1 and the first control inputs of blocks 2 of all channels,
В результате блоки 1 зар жаютс As a result, blocks 1 are charged
5 входньп и сигналами до величины Ugy, ,2, ...,п а конденсаторы 12 - до величины U, где Ug - напр жение источника 7. После опроса всех каналов последний импульс5 input signals and signals up to the value of Ugy,, 2, ..., n, and capacitors 12 to the value of U, where Ug is the source voltage 7. After interrogating all the channels, the last pulse
30 распределител 16 через элемент И 24 переключает триггер 33 в единичное состо ние, элемент И 22 закрываетс , триггер 34 также переходит в 1,а АЦП - в режим преобразовани входного30 of the distributor 16 through the element AND 24 switches the trigger 33 to one state, the element 22 and closes, the trigger 34 also goes to 1, and the ADC goes to the input conversion mode
35 сигнала. Так как распределитель 16 имеет Кольцевую структуру, он автоматически возвращаетс на первую позицию . При этом скорость опроса каналов не меньше 1/(Т ), где T, 40 врем интегрировани ; ацс максимальна длительность выходного импульса преобразовател , соответствующа максимальному значению входного сигнала.35 beeps. Since the distributor 16 has a Ring structure, it automatically returns to the first position. At the same time, the rate of polling channels is not less than 1 / (T), where T, 40 is the integration time; atsc is the maximum duration of the output pulse of the converter corresponding to the maximum value of the input signal.
45 Элемент И 21 открыт сигналом с единичного выхода триггера 33, и на делитель 30 частоты, коэффициент делени которого определ ет врем интегрировани Т, поступают импульсы45 Element And 21 is opened by a signal from a single output of the trigger 33, and pulses are received at the frequency divider 30, the division factor of which determines the integration time T
0 генератора 29, Первый импульс с элемента И 21 устанавливает триггер 32 . в единичное состо ние, которое сохран етс до по влени выходного импульса делител 30 частоты. Импульс с0 generator 29, the First pulse from the element And 21 sets the trigger 32. in one state, which is maintained until the output pulse of frequency divider 30 appears. Impulse with
55 первой позиции распределител 16 открывает первый из элементов И блока 15, замыклг тс ключ 3.1, напр жение, хран п;еес в блоке 1.1, поступает на интегратор 3. Значение напр жетом возможных утечек,равно55 of the first position of the distributor 16 opens the first of the elements AND block 15, closes the key 3.1, the voltage stored n; it is in the block 1.1, goes to the integrator 3. The value of the voltage potential leakage is equal to
-t/Tp.-t / Tp.
1 Уче1 Learn
- где Т- where T
и.,, еand. ,, e
flJ чflJ h
,2,, 2,
пP
. pi - посто нна разр дка емкост в блоке 1.1 1-го канала. При отрицательном выходном сигнале интегратора 5 напр жение на выходе компаратора 6 имеет уровень логической 1, при положительном - уровень логического О. В первом случае сигнал с выхода компаратора 6 подаетс непосредственно на первый вход элемента И 18, во втором - через инвертор 17 на первый вход элемента И 19. После окончани Т выходным сигналом делител 30 частоты триггер 32 устанавливаетс в О, а триггер 31 - в 1 при этом соответствующий высокий потенциал подаетс на вторые входы элементов 18 и 19, а также на вход элемента И 20, одновременно с этим закрываетс элемент И 21, один из входов которого соединен с нулевым вы- ходом триггера 31. В результате высокий потенциал по вл етс в зависимости от пол рности входного сигнала на выходе либо элемента 18, либо элемента 19, при этом открываютс соответ- ствующие пары ключей 11 выбора пол рности напр жени с выхода соответствующего блока 1 .. pi is the constant discharge capacitance in block 1.1 of the 1st channel. If the integrator 5 has a negative output signal, the voltage at the output of the comparator 6 is logic level 1, if positive, the logic level is O. In the first case, the signal from the output of comparator 6 is fed directly to the first input of the element And 18, in the second through the inverter 17 to the first input element 19. After the end of T, the output of splitter 30 of frequency, trigger 32 is set to O, and trigger 31 is set to 1, and the corresponding high potential is applied to the second inputs of elements 18 and 19, as well as to the input of element I 20, simultaneously with It closes the element AND 21, one of the inputs of which is connected to the zero output of the trigger 31. As a result, a high potential appears depending on the polarity of the input signal at the output of either element 18 or element 19, with the corresponding pairs opening. the polarity selection keys 11 from the output of the corresponding block 1.
Переключение триггера 31 в 1 открывает вентиль 20, через который проход т импульсы генервтора 29 тактовых импульсов, одновременно включаетс соответствующий вентиль из группы 14, который замыкает определенный ключ 4. В результате к входу интегратора 5 подключаетс конденсатор 12, и на входе интегратора 5 действует напр жениеSwitching the trigger 31 to 1 opens the valve 20, through which the pulses of the generator of the clock pulses 29, simultaneously turn on the corresponding valve from group 14, which closes a certain key 4. As a result, a capacitor 12 is connected to the input of the integrator 5, and living
и; Uoeand; Uoe
-t/T-t / t
РоRo
1 1,2п.1 1.2p.
Согласно известным соотношени м, описьшающим работу двухтактного интегрирующего врем импульсного преобразовател , длительность выходного импульса определ етс -ТИ/ТР,According to the known relations describing the operation of the push-pull integrating time of the pulse converter, the duration of the output pulse is determined by -TI / TP,
К У K Y
UrUr
ТT
и and
-ГГ,+7)/Тро5 -YY, + 7) / Tro5
К constTo const
условии,provided
oi ,oi,
чтоwhat
т, t,
р; R;
+ г «+ g "
Ди т. +Г ,Di t. + G,
к Гт- - ) to rm- -)
и,and,
(1)(one)
ро po
UoUo
Т„ еT „e
..
PCIPCI
ИAND
учитыва , что Т Тconsidering that T T
poipoi
- К-Т - KT
- и-и;- and-and;
5 „ five "
Таким образом, в идеальном .случае утечка конденсаторов в блоках 1 не сказываетс на точности измерени . В реальных услови х Т р; Тр,- полной компенсации не достигаетс , однако ошибка из-за утечки конденсаторов в блоках 1 может быть уменьшена. Из соотношени (1) показатель экспоненты может быть представлен какThus, ideally, the leakage of capacitors in blocks 1 does not affect the measurement accuracy. In real terms, T p; Tr, - full compensation is not achieved, however, the error due to leakage of capacitors in blocks 1 can be reduced. From relation (1), the exponent indicator can be represented as
- Т т и р- T t and p
,-)/т, -) / t
(TI,T poi(TI, T poi
р;R;
РО Ro
так как t « Тsince t "t
5 тогда (Т ро; - Тр,- )/Тр, Т5 then (T po; - Tr, -) / Tr, T
чину Тр;Тр,.rank Tr; Tr ,.
/(т/ (t
POiPOi
poi ВелиPOipoi VeliPOi
- Т,- T,
ЭКВECV
00
5 „ five "
5five
00
5five
00
5five
можно рассматривать как эквивалентную посто нную времени конденсаторов в блоках. Нетрудно видеть, что .can be considered as the equivalent time constant of the capacitors in the blocks. It is not difficult to see that.
Поскольку погрешность запоминани определ етс посто нной разр да запоминающей емкости, увеличение этой посто нной снижает соответствующий уровень погрешности. Когда напр жение на выходе компаратора 6 становитс равным нулю, закрываетс один из элементов 18 или 19, происходит срабатывание по заднему фронту одного из формирователей 26 или 25. Выходной импульс формировател 26 (25) через элемент ИЛИ 27 поступает на R-вход триггера 31, который переключаетс в состо ние О, элемент И 20 закрываетс . Число импульсов, прошедшее через этот вентиль, пропорционально измер емому сигналу 1-го канала. Перепад напр жений, возникший при переключении триггера 31, через элемент ИЛИ 28 переключает распределитель 16 на одну позицию и начинаетс преобразование сигнала следующего канала. После опроса всех 12 каналов импульс с последней чейки распределител через элемент И 23 переключает триггеры 33 и 34 в нулевое состо ние, одновременно закрываетс элемент И 21. Таким образом, вс схема возвращаетс в исходное cocTOHHiie.Since the memory error is determined by the constant discharge of the storage capacity, an increase in this constant reduces the corresponding level of error. When the voltage at the output of the comparator 6 becomes equal to zero, one of the elements 18 or 19 is closed, the falling edge of one of the drivers 26 or 25 is triggered. The output pulse of the driver 26 (25) through the element OR 27 goes to the R input of the trigger 31, which switches to the O state, the AND element 20 is closed. The number of pulses passed through this valve is proportional to the measured signal of the 1st channel. The voltage drop caused by switching the trigger 31, through the OR 28 element, switches the distributor 16 to one position and begins the conversion of the signal of the next channel. After polling all 12 channels, the pulse from the last cell of the distributor through the element And 23 switches the triggers 33 and 34 to the zero state, and the element 21 simultaneously closes. Thus, the whole circuit returns to the original cocTOHHiie.
В режиме преобразовани одного сигнала все ходы аналоговых сигналов объедин ютс и подключаютс к источнику преобразуемого сигнала. Преобразователь работает аналогично предыдущему режиму.In the single signal conversion mode, all the analog signal circuits are combined and connected to the source of the signal being converted. The converter works in the same way as the previous mode.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853891254A SU1316089A1 (en) | 1985-05-05 | 1985-05-05 | Analog-to-digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853891254A SU1316089A1 (en) | 1985-05-05 | 1985-05-05 | Analog-to-digital converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1316089A1 true SU1316089A1 (en) | 1987-06-07 |
Family
ID=21175653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853891254A SU1316089A1 (en) | 1985-05-05 | 1985-05-05 | Analog-to-digital converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1316089A1 (en) |
-
1985
- 1985-05-05 SU SU853891254A patent/SU1316089A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гальперин П.А. и др. МикроЭВМ Электроника С5 и их применение.- М.: Советское радио, 1980, с. 34-35. Авторское свидетельство СССР 702515, кл. Н 03 М 1/52, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1316089A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU919076A1 (en) | Analogue-digital converter with automatic calibration | |
SU1057891A2 (en) | Device for measuring power of losses in thyristor switching | |
SU801244A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU1357919A1 (en) | Adaptive device for determining frequeecy characteristics | |
SU920766A1 (en) | Function generator | |
SU1667044A1 (en) | Data input device | |
SU1201780A1 (en) | Radiopulse phasemeter | |
SU1406792A1 (en) | Device for measuring analog values with automatic scaling | |
SU415802A1 (en) | PORRUPTED VOLTAGE CONVERTER-K WITH AUTOMATIC SCALE,:; 'Jl -c- ^ g: ^ | ^ v ^ i, 4 s ^ LJv [| r.V P T g | |
SU959274A1 (en) | A-c stroboscopic converter | |
SU907794A1 (en) | Follow-up analogue-digital converter | |
SU682845A1 (en) | Digital resistance measuring device | |
SU1531220A1 (en) | Displacement-to-code converter | |
SU748863A1 (en) | A-d converter | |
RU2037267C1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU658586A1 (en) | Multichannel voltage-to-code converter | |
SU1114977A1 (en) | Digital phase meter | |
SU641390A1 (en) | Analogue signal comparator | |
SU788369A1 (en) | Pulse-width converter | |
SU649147A2 (en) | Arrangement for shaping tuning signals of synchronization of pulsing boundaries in multichannel communication system with orthogonal sinusoidal signals | |
SU1610279A1 (en) | Digital recorder of recurrent signals | |
SU1061059A2 (en) | Digital power meter | |
SU752401A1 (en) | Method of registering single pulse signals of nanosecond range | |
SU1702527A1 (en) | Time interval-to-code converter |