Спосіб аналого-цифрового перетворення та пристрій для його реалізації

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб аналого-цифрового перетворення, в якому на кожному і-му такті формують компенсуючий сигнал врівноваження і здійснюють порівняння вхідного аналогового сигналу з сигналом врівноваження, за результатами порівняння на всіх тактах здійснюють формування вихідного коду надлишкової позиційної системи числення, який відрізняється тим, що компенсуючий аналоговий сигнал формують як суму з додатних або від'ємних еталонних аналогових величин, значення яких пропорційні вагам розрядів надлишкової позиційної системи числення з розрядними коефіцієнтами [1; -1] за умови, що тривалості тактів врівноваження задають обернено пропорційними вказаним вагам розрядів, так, що кожен наступний такт в а разів триваліший за попередній, де а - відношення між вагами сусідніх розрядів.

2. Аналого-цифровий перетворювач, який містить вхідну аналогову та вихідну цифрову шини, шину аналогового компенсуючого сигналу, інформаційну шину результату порівняння, два цифро-аналогові перетворювачі з ваговою надлишковістю: перший додатний і другий від'ємний, два регістри послідовного наближення, дві цифрові вихідні шини регістрів послідовного наближення, суматор аналогових сигналів, цифровий обчислювальний пристрій, блок пам'яті, блок керування, а також шину керуючих сигналів блока керування, причому першу та другу цифрові вихідні шини першого та другого регістрів послідовного наближення з'єднано з входами першого додатного та другого від'ємного цифро-аналогових перетворювачів з ваговою надлишковістю відповідно, а також з входами цифрового обчислювального пристрою, аналогові виходи першого додатного та другого від'ємного цифро-аналогових перетворювачів з ваговою надлишковістю з'єднано з входами суматора аналогових сигналів, цифровий обчислювальний пристрій з'єднано з блоком пам'яті, а також з вихідною цифровою шиною, перший та другий регістри послідовного наближення, цифровий обчислювальний пристрій керуючими входами з'єднані шиною керуючих сигналів блока керування з блоком керування, який відрізняється тим, що у нього введено схему порівняння з регульованою чутливістю, цифрову керуючу шину тактових імпульсів, генератор лічильних імпульсів та формувач рекурентної послідовності тактових імпульсів, причому вхідну аналогову шину з'єднано з входом схеми порівняння з регульованою чутливістю, інший аналоговий вхід якої з'єднано з шиною аналогового компенсуючого сигналу, керуючий цифровий вхід схеми порівняння з регульованою чутливістю з'єднано з керуючою шиною тактових імпульсів, а цифровий вихід з'єднано з інформаційною шиною результату порівняння, вихід генератора лічильних імпульсів з'єднано з лічильним входом формувача рекурентної послідовності тактових імпульсів, інший керуючий вхід формувача рекурентної послідовності тактових імпульсів з'єднано шиною керуючих сигналів блока керування з блоком керування, вихід формувача рекурентної послідовності тактових імпульсів з'єднано з цифровою керуючою шиною тактових імпульсів, вихід суматора аналогових сигналів з'єднано з шиною аналогового компенсуючого сигналу, інформаційні входи першого та другого регістрів послідовного наближення з'єднано з інформаційною шиною результату порівняння.

3. Пристрій за пунктом 2, який відрізняється тим, що формувач рекурентної послідовності тактових імпульсів містить лічильний вхід, який з'єднано з входом логічного елемента І, а також з лічильним входом лічильника цифрового еквівалента тривалості тактових імпульсів, інший вхід логічного елемента І з'єднано з виходом цифрової схеми порівняння кодів, вихід логічного елемента І з'єднано з входом логічного елемента АБО, а також з лічильним входом лічильника номера такту, керуючий вхід з'єднано з іншим входом логічного елемента АБО, а також з входом Скид лічильника номера такту, вихід логічного елемента АБО з'єднано з входом Скид лічильника цифрового еквівалента тривалості тактових імпульсів, вихідну шину лічильника цифрового еквівалента тривалості тактових імпульсів з'єднано з входом цифрової схеми порівняння кодів, вихідну шину лічильника номера такту з'єднано з адресним входом постійного запам'ятовуючого пристрою, вихідну шину постійного запам'ятовуючого пристрою з'єднано з входом цифрової схеми порівняння кодів, а її вихід з'єднано з входом логічного елемента І, а також з вихідною шиною формувача рекурентної послідовності тактових імпульсів.

Текст

1. Спосіб аналого-цифрового перетворення, в якому на кожному і-му такті формують компенсуючий сигнал врівноваження і здійснюють порівняння вхідного аналогового сигналу з сигналом врівноваження, за результатами порівняння на всіх тактах здійснюють формування вихідного коду надлишкової позиційної системи числення, який відрізняє ться тим, що компенсуючий аналоговий сигнал формують як суму з додатних або від'ємних еталонних аналогових величин, значення яких пропорційні вагам розрядів надлишкової позиційної системи числення з розрядними коефіцієнтами [1; -1] за умови, що тривалості тактів врівноваження задають обернено пропорційними вказаним вагам розрядів, так, що кожен наступний такт в а разів триваліший за попередній, де а - відношення між вагами сусідніх розрядів. 2. Аналого-цифровий перетворювач, який містить вхідн у аналогову та вихідн у цифрову шини, шину аналогового компенсуючого сигналу, інформаційну шину результату порівняння, два цифро-аналогові перетворювачі з ваговою надлишковістю: перший додатний і другий від'ємний, два регістри послідовного наближення, дві цифрові вихідні шини регістрів послідовного наближення, суматор аналогових сигналів, цифровий обчислювальний пристрій, блок пам'яті, блок керування, а також шину керуючих сигналів блока керування, причому першу та другу ци фрові вихідні шини першого та другого регістрів послідовного наближення з'єднано з вхо 2 (19) 1 3 85083 4 ним входом лічильника номера такту, керуючий вхід з'єднано з іншим входом логічного елемента АБО, а також з входом СКИД лічильника номера такту, вихід логічного елемента АБО з'єднано з входом СКИД лічильника цифрового еквівалента тривалості тактових імпульсів, ви хідну шину лічильника цифрового еквівалента тривалості тактових імпульсів з'єднано з входом цифрової схеми порівняння кодів, вихідну шину лічильника номера такту з'єднано з адресним входом постійного запам'ятовуючого пристрою, ви хідну шину постійного запам'ятовуючого пристрою з'єднано з входом цифрової схеми порівняння кодів, а її вихід з'єднано з входом логічного елемента І, а також з вихідною шиною формувача рекурентної послідовності тактових імпульсів. Винахід відноситься до галузі цифрової вимірювальної і обчислювальної техніки і може бути використаний для перетворення аналогових величин в цифрові. Відомо спосіб аналого-цифрового перетворення [А. с. №1304172 СССР, Н03М1/26, 1987], заснований на порозрядному врівноваженні вхідного аналогового сигналу, який полягає в тому, що на кожному і-му такті формують компенсуючий аналоговий сигнал, виконують порівняння вхідного аналогового сигналу з компенсуючим аналоговим сигналом і запам'ятовують результат порівняння, одночасно з формуванням компенсуючого аналогового сигналу формують додатковий аналоговий n åQI - QI + 1 j =i =1 сигнал величиною DQ = де n - число 2 розрядів коду; Qi - вага і-го розряду, і перед порівнянням з вхідним аналоговим сигналом сумують компенсуючий і додатковий аналогові сигнали, а порівняння вхідного аналогового сигналу виконують з сигналом результату сумування, при цьому формування компенсуючого аналогового сигналу виконують на основі надлишкового вимірювального коду з вагами Qi=Qi-1 / a , де lАк (якщо Yсп="1"), встановлюють в логічну "1" (вмикають) найстарший розряд РПН1 6, який з’єднано з першим додатним цифро-аналоговим перетворюва Tперпр = Т пер 1,618 6,111248 1,5 5,333333 1,4 4,571429 чем з ваговою надлишковістю 5 (далі - a -ЦАП "+"), інакше встановлюють в логічну "1" найстарший розряд РПН2 8, який з’єднано з другим від'ємним цифро-аналоговим перетворювачем з ваговою надлишковістю 7 (далі - a -ЦАП "-"). В результаті цього першого порівняння отримують старший розряд кодової комбінації. На кожному такті зміна кодової комбінації в регістрах послідовного наближення (вмикання відповідного розряду в тому чи іншому ЦАП залежно від результату порівняння) на початку перетворення або в кінці попереднього такту призводить до зміни аналогового сигналу на ви ходах цифроаналогових перетворювачів РПН1 6 або РПН2 8 і, відповідно, зміни компенсуючого сигналу на виході суматора аналогових сигналів 4. Для отримання наступного розряду коду в кінці кожного такту проводиться порівняння вхідного аналогового сигналу з новим рівнем компенсуючого сигналу. Якщо Авх>Ак , то через інформаційну шину результату порівняння Yсп 16 з ви ходу СПРЧ 1 на відповідні входи регістрів послідовного наближення буде подана логічна "1", інакше - логічний "0", якщо Yсп="1", встановлюють в логічну "1" поточний розряд РПН1 6, який з’єднано з цифро-аналоговим перетворювачем a -ЦАП "+" 5, інакше встановлюють в логічну "1" поточний розряд РПН2 8, який з’єднано з цифро-аналоговим перетворювачем a ЦАП "-" 7. Відбувається перехід до наступного такту, і так далі, поки не будуть отримані всі розряди кодової комбінації в регістрах послідовного наближення. Результат врівноваження, представлений у вигляді знакорозрядного коду на основі надлишкової позиційної системи числення з розрядними коефіцієнтами [1;-1] перетворюють у двійковий код за допомогою цифрового обчислювального пристрою ЦОП 10. По закінченні врівноваження двійковий код з ЦОП 10 подається на вихідну цифрову шину Квих 13. Двійкові еквіваленти надлишкових ваг розрядів цифро-аналогових перетворювачів зберігаються у блоці пам'яті БП 9. 11 85083 12 13 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85083 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for analogue-to-digital conversion and apparatus for its realization

Автори англійською

Azarov Oleksii Dmytrovych, Lukaschuk Oleksandr Oleksandrovych, Zakharchenko Serhii Mykhailovych

Назва патенту російською

Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его реализации

Автори російською

Азаров Алексей Дмитриевич, Лукащук Александр Александрович, Захарченко Сергей Михайлович

МПК / Мітки

МПК: H03M 1/22

Мітки: спосіб, перетворення, аналого-цифрового, пристрій, реалізації

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-85083-sposib-analogo-cifrovogo-peretvorennya-ta-pristrijj-dlya-jjogo-realizaci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб аналого-цифрового перетворення та пристрій для його реалізації</a>

Подібні патенти