173255. lajstromszámú szabadalom • Nagy sorosmódusú zavarelnyomású, szinkronkapcsolat nélküli analóg digitál átalakítók
g 173255 10 kapcsolva. A súlyozott integrálás teljes ideje alatt (I. Tzn) a KAI analóg kapcsoló bekapcsolt állapotban van. Ezért a bemenőjel hatására az RÍ ellenálláson átfolyó áram tölti a Cl kapacitást. A kívánt súlyozást a KA2 analóg kapcsoló vezérlésével lehet elérni. Az első típusú átalakító vezérelt előosztójának vezérléséhez hasonlóan itt a KA 1 analóg kapcsoló az integrálás középső fázisában kerül bekapcsolt helyzetbe. Ekkor az egymással egyenlő értékű RÍ és R2 ellenállások párhuzamosan kapcsolódnak, és ennek hatására a töltőáram az előző kétszerese lesz. A I. Tz_ integrálási idő végén az első átalakítóhoz hasonlóan ezesetben is a bemenőjel j — 1 — i -es súlyozott integrálja áll elő, csak itt analóg formában, az MVE műveleti erősítő kimenetén. Második lépésben ezen analóg feszültség digitalizálása az integrátor „visszasütési” idejének számlálóval való mérése által történhet meg. Az integrálás végén a 12 időzítő vezérlő egység jelei hatására a KAI és KA2 analóg kapcsolók lekapcsolják a bemenetet az integrátorról, ugyanakkor a MVE műveleti erősítőn lévő feszültség polaritásától függően a KA3 és KA4 analóg kapcsolók valamelyikét bekapcsolja a 12 időzítő vezérlő egység. Az integrátorra kényszerített +1TMvagy —Ij> referenciaáram valamelyike kezdi el a C1 Kapacitás lineáris kisütését. Megemlítendő, hogy a „visszaintegrálási” áramot úgy kell méretezni, hogy az TZJ1 idő alatt állítsa vissza az integrátort alapállapotba a végértéknek megfelelő bemenőfeszültség esetén, mert ekkor kapjuk a kívánt arányosságot az „oda”- és „vissza”- integrálások között. Az 12 időzítő vezérlő egységre nem adunk kiviteli alakot, mert ennek felépítése értelemszerűen az előző átalakító megfelelő egységével egyezik meg (6, 7 ábrák), illetve olyan egységekkel egészül még ki, amely már a találmány szempontjából nem jellemző. E kiegészítő egységek az átalakítás második fázisának végrehajtásához szükségesek, míg a találmány szempontjából csak az integrálás első fázisa lényeges. Az igénypontok ismertetése előtt röviden összefoglaljuk a találmány műszaki hatását. Az ismertetett két átalakítótípus válójában az integráló A/D átalakítók két legismertebb alaptípusának jóval nagyobb sorosmódusú zavarelnyomással megvalósított változata. E javított zavarelnyomású átalakítók több mint egy nagyságrendnyi pontosság-növelést tesznek lehetővé elődjeikhez képest a nagy zavarszintű környezetben. A hasonlóan jó zavarelnyomást adó átalakítókkal szemben pedig a szinkronkapcsolat nélküliség és a többnyire rövidebb átalakítási idő az előnyük. Ezért bizonyos alkalmazási területeken e típusok használata lehet a legcélravezetőbb, akár műszaki megfontolásból a nagyobb mérési pontosság érdekében, akár gazdasági szempontból a hálózattal szinkronizált nagyobb bonyolultságú és drágább átalakítók helyettesítése esetén. A két alapvető átalakítótípus találmány szerint feljavított zavarelnyomása azért is jelentős, mert az egyszerű integráló átalakítók zavarelnyomása az átalakítási idő nagymértékű meghosszabításával sem növelhető komoly mértékben a zavaróhálózat névleges frekvenciájának kis környezetében, vagyis azokon a frekvenciákon, ahol ez éppen a legfontosabb lenne. Végül megjegyezzük, hogy a találmány elvi alapját képező összetett integrálást matematikailag általánosíthatjuk. Ahogy az egyszerű integráló átalakítóra jellemző, hogy integrálási idejét nem feltétlenül a zavarjel Tz„ névleges periódusidejére kell választani, hanem általánosan annak bármely egészszámú többszörösére, vagyis n . Tzn időre, ugyanígy általánosítható ez a leírás szerinti összetett integrálásra is az alábbiak szerint. Ha a zavarjel n periódusára végezzük az összetett integrálást, akkor a fenti esetet most úgy általánosíthatjuk, hogy a középső F2 részintegrál képzésekor (n — t) • Tzn integrálási időt kell megvalósítani. Ebből adódik, hogy a teljes integrálási idő (n + j). Tzn nagyságú lesz. Ezt az általánosítást a főigénypontok szerinti A/D átalakítók magukban is foglalják, és az időzítővezérlő egységük kiviteli alakja fog módosulni esetenként n választott értéke alapján. Az igénypontokban megadott időzítő- vezérlőegység kiviteli alak a minimális integrálási, illetve átalakítási időt jelentő n = 1 alapesetet reprezentálja. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. ) Nagy sorosmódusú zavarelnyomású, szinkronkapcsolat nélküli, digitálisan integráló analóg-digitál átalakító, azzal jellemezve, hogy áll egy feszültség-frekvencia átalakítóból (1), egy vezérelt előosztóból (2), egy számlólóláncból (3) és egy időzítő-vezériőegységből (4), és ezek úgy vannak összekötve, hogy a feszültség-frekvencia átalakító (1) egy-egy kimenetén (CU és CD) át a vezérelt eló'osztóhoz (2) csatlakozik, amelynek egy-egy átvitel és áthozat (C és B) kimenete a számlálólánchoz (3) csatlakozik, és az időzítő-vezérlő egység (4) csatlakozik, a vezérelt előosztóhoz (2) egy üzemmódvezérlő kimenetén (M) át, és csatlakozik a számlálólánchoz (3) egy számlálást engedélyező kimenetén (CE) át, valamint az átalakító be- és kimenetét képezik a feszültség-frekvencia átalakító (1) bemenete (U! ) és a számlálólánc (3) kimenete (Di ). 2. ) Nagy sorosmódusú zavarelnyomású, szinkronkapcsolat nélküli, analóg módon integráló analóg-digitál átalakító, azzal jellemezve, hogy áll egy vezérelt analóg integrátorból (9), egy analóg komparátorból (10), egy számlálóláncból (11) és egy időzítő-vezérlő egységből (12), és ezek úgy vannak összekötve, hogy a vezérelt analóg integrátor (9) kimenete (IK) az analóg komparátor (10) bemenetére csatlakozik, az analóg komparátor (10) kimenete (KOMP) az időzítő-vezérlő egység (12) pedig egy órajelkimenetén (CLK) át és egy számlálást engedélyező kimenetén (CEI) át a számlálólánchoz (11) csatlakozik, az időzítő-vezérlő egység (12) csatlakozik még négy vezérlővonalon (K1V, K2V, K3V, és K4V) át a vezérelt analóg integrátorhoz (9), és az átalakító be- és kimenetét képezi a vezérelt analóg integrátor (9) bemenete (U2 ) és a számlálólánc (11) kimenete (D2 ). 3.) Az 1. igénypont szerinti analóg digitál átalakító kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy vezérelt előosztója tartalmaz három VAGY-kaput (Gl, G2 és G3), két ÉS-kaput (G4 és G5) és egy T- flip-flopot (FF 1 ), és ezek egymással úgy vannak összekötve, hogy a VAGY-kapu (Gl) egyik bemenete (G11) és az egyik ÉS-kapu (G4) egyik bemenete (G41) összekötve kézi a vezérelt előosztó (2) számlálás fel bemenetét (CU), a VAGY-kapu (Gl) másik bemenete (G12) és a másiK ÉS-kapu (G5) egyik bemenete (G5 l)összekötve képezi a vezérelt előosztó (2) számlálás le bemenetét (CD), a VAGY-kapu (Gl) kimenete a T-flipflop(FFl) órabe5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
