Стежачий аналого-цифровий перетворювач

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН А1 (51)5 Н 03 М 1/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4421728/24-24 з , '* 1 (22) 31.03.88 (46) 30.09.40. Віол. V 36 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР (72) ГО.В. Немировский (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР И 828399, кл. И 03 М 1/48, 1981. * Гнатек Ю.Р. Справочник по циЛроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. М.: Радио и связь, 1982, с. 412, рис. 5,80. (54) СЛЕДЯЩИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в океанографической измерительной аппаратуре, а также в системе сбора информации. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость устройства, содержащего блоки сравнения 1, 2, элементы задержки 3, 12, О-трнггеры 4, 5, элемент ИЛИ 6, генератор 7 тактовых импульсов, ключ 8. реверсивный счетчик 9. циЛроаналоговый преобразователь 10 и регистр 11, 2 ил. (Л С R JJ R со 11 U3 Фие1 10 1596460 Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в океанографической измерительной аппаратуре, а также в системах сбора информации. Цепью изобретения является повышение помехоустойчивости следящего аналого-цифрового преобразователя. На Фиг, 1 представлена Функцио10 нальная схема устройства; на Фиг,2 временные диаграммы. Устройство (фиг, 1) содержит блоки сравнения 1, ?, элемент 3 задержки, Г)-тригреры 4, 5, элемент ИЛИ 6, 15 генератор 7 импульсов, ключ В, реверсивный счетчик 9 импульсов> цифроаналоговый преобразователь 10, регистр 11, элемент 12 задержки. Блоки сравнения 1, 2 служат для 20 анализирования разности между входным сигналом и сигналом обратной связи, В случае если эта разность по модулю превышает порог чувствительности какого-либо из блоков сравнения, на его выходе появляется напряжение " 1 " . Предлагаемый следящий аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом. 30 Пусть в некоторый момент времени t 0 водной сигнал \1Х (фиг. 2) не изменяется, в реверсивном счетчике 9 записан код К х , который является числовым эквивалентом измеряемой величины и х , а разность между U x и напря- 35 жением сигнала обратной связи U 0 Q на входах блоков сравнения меньше, • чем гас порог срабатывания, В этом случае на выходах блоков сравнения присутствует сигнал "О" и триггеры ' и 5 находятся в нулевом состоянии, 4 поэтому высокий потенциал с инверс- . ных выходов подготавливает оба триггера по D-входам к установке в единичное состояние по С-входам. В слу- 45 чае если разность между Vк и U o c станет больше, чем порог срабатывания блоков сравнения, то в зависимости от ее знака сработает блок 1 сравнения или блок 2 сравнения. 50 имелось разрешение в виде высокого потенциала с инверсного выхода триггера 5. В результате триггер 4 переходит в единичное состояние в момент t , и высокий потенциал с его / прямого выхода через элемент ИЛИ 6 поступает на управляющий вход ключа 8, подготавливая его к прохожде— t нию тактовых импульсов с генератора 7 импульсов. В момент tз тактовый импульс поступает на счетный вход реверсивного счетчика 9, на управляющем входе которого в данный момент присутствует высокий потенциал с прямого выходя триггера 4, означающий режим суммирования. Реверсивным счетчик 9 увеличивает значение текущего кода N y на единицу, в результате чего сигнал обратной связи U Q C на выходе преобразователя 10 код-аналог увеличивается на величину av ос Если будет выполнено уеловиє (И - (и, ОС 4 "ос ) U пор где 1 Пор - пороговое напряжение сра1 батывания блоков сравнения 1, 2, то на выходе блока 1 сравнения в момент tз появляется низкий потенциал, т.к. разность между напряжением входного сигнала и напряжением сигнала обратной связи станет меньше, чем порог срабатывания блоков сравнения. Через время ^ЗСЯАХ, обеспечиваемое элементом 3 задержки, на R-входах триггеров 4, 5 появляется импульс, который в момент t 4 устанавливает триггер 4 в нулевое состояние» Триггер 5 при этом находится в нулевом состоянии. Этот же импульс записывает в регистр 11 новое значение кода N... На управляющем входе ключа 8 исчезает разрешающий потенциал и на его выход больше не проходят тактовые импульсы, В результате описанной процедуры следящий аналого-цифровой преобразователь отработал изменение входного сигнала U K на величину ЙИу одним тактовьім импульсом, В еттучае, если в момент времени tг на С-входе триггера 5 появится импульсная помеПредположим, что величина Н а с т а ха с блока 2 -сравнения, стремящаяся ла больше на величину 4 U X , превыизменить его состояние и тем самым шающую цену единицы младшего разряперевести преобразователь в режим да, в результате чего сработал блок 1 55 вычитания, т.е. привести к сбою • сравнения и на его выходе в момент кода в реверсивном счетчике, не проt^ появился высокий потенциал (фиг,2) изойдет, так как на D-входе триггеЭтот потенциал поступает на С-вход ра 5 в этот момент находится запретриггера 4, у которого на В-входе 5 1596460 щающий низкий потенциал с инверсного управляющий вход ключа 8, подготаввыхода триггера 4. ливая его к прохождению тактовых им-> Пусть теперь в момент времени t f пульсов с генератора 7.импульсов, измеряемая величина I I В момент tf0 очередной іїмпульс постувеличину, например, превышающую пает на счетный вход реверсивного (фиг. 6 ) . Это приводит к тому, что счетчика 9 и уменьшает значение текусрабатывает блок 2 сравнения и на щего кода на единицу, в результате его выходе появляется высокий потенчего сигнал обратной связи U o c на выциал, который, поступив на С-вход тригходе цифроаиялогового преобразоватегера 5, устанавливает его в единич- ' ля 10 уменьшается на величину Д П в с ное состояние в момент t^. Высокий и становится равным по модулю U x с потенциал с прямого выхода триггера 5 ошибкой, меньшей порога срабатывания через элемент ИЛИ 6 поступает на упблока 2 сравнения. В результате на равляющий вход ключа 8, подготавлиего выходе устанавливается низкий вая его к прохождению тактовых импуль- 15 потенциал, а через время -С имсов с генератора 7 импульсов, В мопульс с элемента 3 задержки в момент мент времени (^ очередной импульс t(f устанавливает триггеры 4, 5 в с выхода ключа 8 поступает на счетнулевое состояние и записывает в реный вход реверсивного счетчика 9, у 20 гистр 11 новое значение кода. которого* на управляющем входе находитЕсли во время работы преобразовася ничкий потенциал с прямого выхода теля в режиме вычитания на выходе триггера 4, что является командой на бпока 1 сравнения появляется, напривычитание. Реверсивный счетчик 9 иммер, в момент tq помеха, стремящаяся пульсов уменьшает значение текущего 25 изменить режим работы на противопокода на единицу, в результате чего ложный, то ее воздействие блокируетсигнал обратной связи U o c на выходе ся наличием низкого потенциала на ,преобразователя код - аналог умень1)-входе триггера 4. шается на величину AVос. В момент t 7 импульс на выходе элемента 3 заи з о б р е т е н и я держки устанавливает триггер 5 в ис30 Ф о р м у л а ходное нулевое состояние и записывает очередное значение кода в реСледящий аналого-цифровой преобгистр 11. Но поскольку разность межразователь, содержащий последовательду I х и и о с еще больше по модулю, I но соединенные первый блок сравнения чем порог срабатывания блока 2 срави первый D-триггер, последовательно 35 соединенные реверсивный счетчик имнения, то"высокий потенциал на его выходе остается, являясь признаком пульсов и циЛроаналоговый преобразотого, что высокий потенциал на его ватель, выход которого соединен с выходе остается, являясь признаком первым информационным входом первого того, что процесс измерения еще не блока сравнения, второй информацион40 ный вход которого является входной закончился. Для того чтобы снова перевести триггер 5 в единичное сошиной, генератор тактовых іїмпульсов, стояние, являющееся признаком режима о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, вычитания в реверсивном счетчике 9 с целью повышения помехоустойчивости, импульсов, необходимо простробировать .- введены второй блок сравнения, второй , высокий потенциал на выходе блока 2 D-триггер, два элемента задержки, сравнения, тем самым будет Получен регистр, ключ, элемент ИЛИ, первый положительный перепад на С-входе. и второй входы которого соединены с Эту функцию выполняет элемент 12 запрямыми выходами первого и второго держки, на выходе которого через D-триггеров соответственно, а выход 50 с управляющим входом ключа, информа'время £ 1 о Д 1 появляется импульс, который в момент tg стробирует высокий ционный вход которого соединен с выпотенциал с выхода блока 2 сравнения ходом генератора тактовых импульсов, до нуля, в результате триггер 5 по а выход - со счетным входом реверсивокончании строба снова переводится в ного счетчика импульсов и через перединичное состояние. Высокий потенвый элемент задержки с управляющим циал с прямого выхода триггера 5 сновходом регистра, информационные вхова поступает через элемент ИЛИ 6 на ды которого соединены с соответствующими выходами репеpemкого счетчи 1596460 ка импульсов, а выходы являются В Ы Х О Д Н О Й тайной, выход первого элемента задержки соединен с R-входами первого и второго D-триггеров и через вто рой элемент задержки с тактовыми вхе дами первого л второго блоков сравне иия, первый информационный вход последнего является входной тиной, вто рой информационный вход соединен с 8 выходом цифроаналогового преобразователя, а выход - с С-входом второго D-триггера, инверсный выход которого соединен с Г)-БХОДОМ первого D-триггерз,, инверсный выход которого соединен с D-входом второго D-триггера, прямой выход которого соединен с входом управления счетом реверсивного счетчика импульсов. Вык! Фаг 2 Редактор М, Ниткина Составитель И. Романова Техред М.Ходанич Корректор Н. Ревская Чаказ 2917 т\граж 6"6 Подписное ВІШИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при I КИТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101