аналого-цифровой преобразователь

Формула изобретения

1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий преобразователь напряжения в частоту импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами аналогового переключателя и ключа, а выход с первым входом блока управления, второй вход которого является шиной пуска и объединен с первым входом первого элемента ИЛИ, первый выход соединен с управляющим входом ключа и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй выход с вторым входом второго элемента ИЛИ и входом управления режимом вычитания реверсивного счетчика, а третий выход с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а его выход со счетным входом реверсивного счетчика, выходы которого являются выходной шиной результата преобразования, входной шиной преобразуемого напряжения является информационный вход аналогового ключа, шиной опорного напряжения опорный вход цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым информационным входом аналогового переключателя, отличающийся тем, что в него введены счетчик импульсов, второй и третий элементы И, третий элемент ИЛИ и группа четвертых элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с информационными входами цифроаналогового преобразователя, первые входы с соответствующими выходами счетчика импульсов, а вторые входы объединены между собой и с входами обнуления счетчика импульсов и реверсивного счетчика и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления цифроаналогового преобразователя, а второй вход с четвертым выходом блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, а пятый выход с третьим входом третьего элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом управления аналогового переключателя, а второй вход является входной шиной времени измерения и объединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, а второй вход с третьим выходом блока управления, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управляющим входом преобразователя напряжения в частоту импульсов и является шиной окончания преобразования, а второй информационный вход аналогового переключателя является входной шиной преобразуемого напряжения.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что блок управления выполнен на счетчике импульсов, сдвигающем регистре, генераторе импульсов, одновибраторе, формирователе импульсов, первом и втором элементах И, первом, втором и третьем элементах ИЛИ, первый вход последнего из которых является первым входом блока, второй вход соединен с выходом переполнения счетчика импульсов и объединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а выход с входом управления сдвигающего регистра, вход первого разряда которого объединен с входом одноименного разряда счетчика импульсов, с входом синхронизации генератора импульсов и является вторым входом блока, выход первого разряда сдвигающего регистра является первым выходом блока и через формирователь импульсов соединен с первым и вторым входами соответственно первых элемента И и элемента ИЛИ, а выходы второго и третьего разрядов являются соответственно пятым и вторым выходами блока, четвертым и третьим выходами блока являются соответственно выходы первого элемента ИЛИ и генератора импульсов, последний из которых соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен через одновибратор с третьим входом первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И со счетным входом счетчика импульсов, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к аналого-цифровым преобразователям (АЦП) напряжения с промежуточным преобразованием в частоту импульсов и может быть использовано в устройствах сбора аналоговой информации систем контроля и управления технологическими процессами и испытаниями, выполняемых на основе средств вычислительной техники.

Известны АЦП, в которых промежуточное преобразование выполняется с помощью преобразователя напряжения в частоту импульсов ПНЧ [1] В интегропотенциометрическом АЦП значительно снижены погрешности от изменения коэффициента К преобразования ПНЧ и достигнуто повышенное быстродействие.

В АЦП достигнуты более высокие характеристики, благодаря исключению влияния изменения К на результат преобразования и получению его за время, равное двум периодам формируемых частот. Поэтому этот АЦП принят в качестве прототипа [2]

Этот АЦП содержит преобразователь напряжения в частоту импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами аналогового переключателя и ключа, а выход с первым входом блока управления, второй вход которого является шиной пуска и объединен с первым входом первого элемента ИЛИ, первый выход соединен с управляющим входом ключа и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй выход с вторым входом второго элемента ИЛИ и с входом управления режимом вычитания реверсивного счетчика, а третий выход с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а его выход со счетным входом реверсивного счетчика, выходы которого являются выходной шиной результата преобразования, входной шиной преобразуемого напряжения является информационный вход аналогового ключа, шиной опорного напряжения является опорный вход цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым информационным входом аналогового переключателя, второй вход которого является шиной опорного напряжения, а управляющий вход является шиной окончания преобразования и соединен с вторым выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с управляющим входом цифроаналогового преобразователя, информационные входы которого являются выходной шиной результата преобразования, и через формирователь импульсов с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом обнуления реверсивного счетчика.

В этом АЦП преобразование выполняется в два такта. Сначала ПНЧ преобразует разность опорного U_o и входного U_х напряжений в частотой f₁= k(U_o U_x) и измеряется ее период t₁ с помощью частоты f_o n₁ f_o/f₁ f_o/k(U_o U_x).

Затем код n1 преобразуется ЦАП, имеющим квант , в напряжение ( n₁), которое преобразуется ПНЧ в частоту f₂ r( n₁), имеющую период t₂ 1/f₂. Этот период измеряется с помощью частоты f_o и полученный код n₂ f_o/f₂ вычитается из N_o. Полученная разность представляет собой результат преобразования Х_р.

Действительно, подставляя в Х_р значения n₂, а затем n₁ получим X_p= N_o- N_o- , т.е. Х_р соответствует входному напряжению с величиной кванта АЦП, равной U_o/N_o.

На этот АЦП имеет недостатки, которые вызываются тем, что время измерения U_x, равно t₁ и оно изменяется с изменением величины U_x. Это приводит, во-первых, к дополнительным погрешностям в результатах преобразования для Ux, имеющих переменную составляющую, среднее значение которой превышает квант за время измерения U_x. Ниже будет приведен анализ величин этих погрешностей. Во-вторых, в АЦП будут возникать дополнительные погрешности от помех, наложенных на U_x, из-за того, что время измерения кратное или равно периоду помехи, может быть выбрано только для одного уровня U_x, а для других значений U_x подавление помехи не будет выполняться.

Поэтому стоит задача по устранению этих двух видов дополнительных погрешностей. На решение этой задачи направлено данное предложение, при реализации которого будет получен результат с положительным техническим эффектом, состоящим в повышении точности работы АЦП.

Этот технический эффект достигается тем, что в АЦП, содержащий преобразователь напряжения в частоту импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами аналогового переключателя и ключа, а выход с первым входом блока управления, второй вход которого является шиной пуска и объединен с первым входом первого элемента ИЛИ, первый выход соединен с управляющим входом ключа и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй выход с вторым входом второго элемента ИЛИ и с входом управления режимом вычитания реверсивного счетчика, а третий выход с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а его выход со счетным входом реверсивного счетчика, выходы которого являются выходной шиной результата преобразования, входной шиной преобразуемого напряжения является информационный вход аналогового ключа, шиной опорного напряжения является информационный вход аналогового ключа, шиной опорного напряжения является опорный вход цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым информационным входом аналогового переключателя, введены счетчик импульсов, второй и третий элементы И, третий элемент ИЛИ и группа четвертых элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с информационными входами цифроаналогового преобразователя, первые входы с соответствующими выходами счетчика импульсов, а вторые входы объединены между собой и с входами обнуления счетчика импульсов и реверсивного счетчика и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления цифроаналогового преобразователя, а второй вход с четвертым выходом блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, а пятый выход с третьим входом третьего элемента ИЛИ и с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом управления аналогового переключателя, а второй вход является входной шиной времени измерения и объединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с счетным входом счетчика, а второй вход с третьим выходом блока управления, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управляющим входом преобразователя напряжения в частоту импульсов и является шиной окончания преобразования, а второй информационный вход аналогового переключателя является входной шиной преобразуемого напряжения.

Блок управления выполнен на счетчике импульсов, сдвигающем регистре, генераторе импульсов, одновибраторе, формирователе импульсов, первом и втором элементах И, первом, второй и третьем элементах ИЛИ, первый вход последнего из которых является первым входом блока, второй вход соединен с выходом переполнения счетчика импульсов и объединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а выход с входом управления сдвигающего регистра, вход первого разряда которого объединен с входом одноименного разряда счетчика импульсов, с входом синхронизации генератора импульсов и является вторым входом блока, выход первого разряда сдвигающего регистра является первым выходом блока и через формирователь импульсов соединен с первым и вторым входами соответственно первых элемента И и элемента ИЛИ, а выходы второго и третьего разрядов являются соответственно пятым и вторым выходами блока, четвертым и третьим выходами блока являются соответственно выходы первого элемента ИЛИ и генератора импульсов, последний из которых соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен через одновибратор с третьим входом первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И с счетным входом счетчика импульсов, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.

При поиске аналогов и выборе прототипа в просмотренных технических решениях не были обнаружены признаки, которые были сходны с отличительными признаками заявляемого технического решения.

В предлагаемом техническом решении задача по устранению недостатков прототипа решается благодаря использованию входного напряжения U_x для формирования не только частоты f₁, но и f₂. При этом время подключения U_x к ПНЧ равно Т_и и оно задается внешним сигналом. Кроме того, в формировании f₂ участвует как напряжение, пропорциональное периоду t₁частоты f₁, так и напряжение, пропорциональное временному интервалу Т_и.

Разность между t₁ и временем подключения к ПНЧ последнего, как будет показано ниже, представляет собой величину, которая соответствует среднему значению U_x за время Т_и и результату преобразования, не содержащему погрешностей прототипа.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого АЦП; на фиг. 2 и 3 временная диаграмма его работы.

АЦП содержит входные шины 1 преобразуемого и 2 опорного напряжений, шины 3 пуска и 4 времени измерения входного напряжения, шины 5 результата преобразования и 6 окончания преобразования, преобразователь 7 напряжения в частоту импульсов (ПНЧ), аналоговый ключ 8, информационный вход которого соединяется с выходом при подаче сигнала на управляющий вход, аналоговый переключатель 9, первый информационный вход которого соединен с выходом при отсутствии сигнала на управляющем входе, а при его наличии с выходом соединен второй информационный вход, цифроаналоговый преобразователь 10 (ЦАП), имеющий запоминающий регистр, информационные входы для записываемого кода и вход управления для импульсов записи кода в регистр, реверсивный счетчик 11 с входом управления режимом вычитания, счетчик 12, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы И, первый 16, второй 17 и третий 18 элементы ИЛИ, четвертые 19 элементы ИЛИ, блок управления 20, генератор 21 импульсов, имеющий вход синхронизации, счетчик 22, сдвигающий регистр 23, имеющий вход записи "1" в первый разряд и вход управления для импульсов сдвига, одновибратор 24, формирователь импульсов 25, элементы И 26 и 27 и элементы ИЛИ 28-30, импульс 31 пуска шины 3, сигнал 32 времени измерения шины 4, импульсы 33 с выхода ПНЧ 7, импульс 34 переполнения счетчика 22, сигналы 35-37 на выходах первого, второго и третьего разрядов регистра 23, сигнал 38 на выходе элемента И 14, импульсы 39 на выходе элемента ИЛИ 16, сигнал 40 на шине 6.

В АЦП шина 1 соединена с информационным входом ключа 8 и вторым информационным входом переключателя 9, шина 2 с опорным входом ЦАП 10, шина 3 с первым входом элемента ИЛИ 16, с вторым входом блока 20 и элементов ИЛИ 19 и с входами обнуления счетчиков 11 и 12, шина 4 с первым и вторым входами соответственно элементов И 15 и 14, шина 5 с выходами счетчика 11, шина 6 с управляющим входом ПНЧ 7 и с выходом элемента ИЛИ 18, первый вход которого соединен с первым выходом блока 20, с первым входом элемента ИЛИ 17 и управляющим входом ключа 8, второй вход с вторым выходом блока 20, с вторым входом элемента ИЛИ 17 и с входом управления режимом вычитания счетчика 11, а третий вход с пятым выходом блока 20 и с первым входом элемента И 14, выход которого соединен с управляющим входом переключателя 9, первый информационный вход которого соединен с выходом ЦАП 10, а выход с первым входом ПНЧ 7, второй вход которого соединен с выходом ключа 8, а выход с первым входом блока 20, третий выход которого соединен с первым и вторым входами соответственно элементов И 13 и 15, а четвертый выход с вторым входом элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с управляющим входом ЦАП 10, информационные входы которого соединены с выходами элементов ИЛИ 19, первые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика 12, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 15, выход элемента ИЛИ 17 соединен с вторым входом элемента И 13, выход которого соединен с счетным входом счетчика 11.

В блоке 20 первый вход является первым входом элемента ИЛИ 30, второй вход входом первого разряда счетчика 22 и соединен с одноименным разрядом регистра 23 и с входом синхронизации генератора 21, первый выход выходом первого разряда регистра 23 и через формирователь 25 соединен с первым входом элемента И 26 и с вторым входом элемента ИЛИ 28, второй выход выходом третьего разряда регистра 23, третий выход выходом генератора 21 и соединен с первым и вторым входами соответственно элементов И 27 и 26, четвертый выход выходом элемента И 28, пятый выход выходом второго разряда регистра 23, вход управления которого соединен с выходом элемента ИЛИ 30, второй вход которого соединен с выходом переполнения счетчика 22 и с первым входом элемента ИЛИ 28, третий вход которого соединен через одновибратор 24 с выходом элемента И 26, выходы счетчика 22 соединены с входами элемента ИЛИ 29, выход которого соединен с вторым входом элемента И 27, выход которого соединен с счетным входом счетчика 22.

Предлагаемый АЦП работает следующим образом. Преобразование в нем выполняется после поступления импульса 31, который обнуляет счетчики 11 и 12, записывает "1" в первые разряды счетчика 22 и сдвигающего регистра 23 и, проходя через элементы ИЛИ 16 и 19, записывает наибольшее значение N_m кода в регистре ЦАП 10. На выходе последнего появляется напряжение U_mи оно через переключатель 9 поступает на первый (суммирующий) вход ПНЧ 7.

Сигнал 35 с помощью ключа 8 на второй (вычитающий) вход ПНЧ 7 подключает входное напряжение U_x шины 1. Этот же сигнал, проходя через элемент ИЛИ 18 на управляющий вход ПНЧ 7, разрешает его работу. При отсутствии сигнала на управляющем входе ПНЧ 7 выключен из работы и, если он выполнен, например, на основе интегратора, то интегрирующий элемент закорочен.

С появлением сигнала 35 ПНЧ 7 начинает преобразовывать в частоту f₁напряжение U₁ (U_m U_x). Преобразование периода этой частоты в код n₁осуществляется с помощью счетчика 11 и импульсов генератора 21, имеющих частоту f_o. Эти импульсы проходят через элемент И 13, который открыт сигналом 35, прошедшим через элемент ИЛИ 17, на вход счетчика 11, где получается код n₁ t₁ f_o.

Такой же код n₁ формируется в счетчике 12, на счетный вход которого импульсы f_o поступают через элемент И 15, открытый сигналом 32.

Первый импульс 33 ПНЧ 7 проходит через элемент ИЛИ 30 и сдвигает "1" код из первого во второй разряд сдвигающего регистра 23, формируя сигнал 36.

С окончанием сигнала 35 напряжение U_x отключается от вычитающего входа ПНЧ 7, а формирователь 25 своим импульсом, проходящим через элементы ИЛИ 28 и 16 (второй импульс 39), записывает код n₁ из счетчика 12 в регистр ЦАП 10. По этому коду в нем формируется напряжение U_п1 n₁, где , N_o емкость регистра ЦАП 10. При этом для максимального кода N_m, соответствующего "1" во всех разрядах, т.е. N_m N_o 1, напряжение ЦАП 10 будет равно U_m N_m (N_o 1) U_o

Для исключения записи недостоверного кода n₁, которая может произойти в момент переходных процессов в счетчике 12 при совпадении импульса формирователя 25 с импульсом f_o, в блоке 20 импульс с выхода элемента И 26 запускает одновибратор 24, а его выходной сигнал объединяется с импульсом формирователя 25 и тем самым сдвигает запись кода n₁ в регистр ЦАП 10 на время окончания переходных процессов в счетчике 12.

Период t₂ формирования частоты f₂ начинается с появления сигнала 36, который проходит через элемент ИЛИ 18 и поддерживает работу ПНЧ 7, а также совместно с сигналом 32 в элементе И 14 образует сигнал 38. Последний с помощью переключателя 9 на суммирующий вход ПНЧ 7 подключает напряжение U_x вместо U_m. В течение времени t₂₁ (T_и t₁) входным сигналом ПНЧ 7 является напряжение U_x.

До окончания t₂₁, соответствующего окончанию Т_и, в счетчике 12 продолжается подсчет числа импульсов f_o и его код n₁ увеличивается до N_и= T_и f_o, который остается в нем до нового импульса 31. С окончанием t₂₁ сигнал 38 снимается и переключатель 9 подключает к ПНЧ 7 напряжение с выхода ЦАП 10, равное U_п1 n₁.

Это напряжение будет подключено к ПНЧ 7 до окончания времени интервала Т_m после начала преобразования, т.е. в течение времени t₂₂ Т_m Т_и. Временной интервал T_m формируется с помощью счетчика 22, подсчитывающего импульсы f_o. При этом импульс 31 устанавливает "1" в младшем разряде счетчика 22 и сигнал с выхода этого разряда через элемент ИЛИ 29 разрешает работу элемента И 27, через который импульсы от генератора 21 поступают на счетный вход счетчика 22. Импульс 31 синхронизирует также работу генератора 21 для исключения временной погрешности в начальный момент при формировании Т_m. Сигнал на выходе элемента ИЛИ 29 будет присутствовать до появления в счетчике 22 кода "0" во всех его разрядах, что произойдет при его переполнении. Учитывая, что перед формированием Т_m в счетчик 22, имеющий емкость N_o, был записан "1" код в младший разряд, то переполнение произойдет после поступления N_m (N_o 1) импульсов fo и длительность Т_m N_m/f_o (N_o 1)/f_o.

После окончания Т_m элемент И 27 закрыт и во всех разрядах счетчика 22 сохраняется "0" код до появления нового импульса 31.

Импульс 34 переполнения счетчика 22, проходя через элементы ИЛИ 28, 16 и 30, записывает код N_и из счетчика 12 в регистр ЦАП 10 (третий импульс 39) и сдвигает "1" код из второго в третий разряд сдвигающего регистра 23, образуя сигнал 37.

Выходное напряжение ЦАП 10 U_п1 при смене кода в его регистре изменяется на U_п2 N_и. Это напряжение подключено к ПНЧ 7 и оно в течение времени t₂₃ участвует в завершении формирования частоты f₂ с периодом, равным t₂ (t₂₁ + t₂₂ + t₂₃).

Сигнал 37 проходит через элементы ИЛИ 17 и 18, открывая элемент И 13 и поддерживая работу ПНЧ 7, он же включает режим вычитания в счетчике 11.

С появлением второго импульса 33, который проходит через элемент ИЛИ 30 и выдвигает "1" код из третьего разряда сдвигающего регистра 23, в результате обнуляя все его разряды, сигнал 37 снимается и преобразование заканчивается. За время t₂₃ в счетчике 11 код n₁уменьшился на n₂ t₂₃ f_o и полученный код nр является результатом преобразования n_р n₁ n₂.

Об окончании преобразования и готовности результата nр информирует сигнал 40, в течение которого была разрешена работа ПНЧ 7, а при его снятии ПНЧ 7 устанавливается в исходное состояние и разрешается новый запуск АЦП в работу по импульсу 31.

При реализации предлагаемого АЦП необходимо учитывать, что в качестве ПНЧ, как и в прототипе, должен быть использован быстродействующий ПНЧ, который допускает изменение преобразуемого напряжения при его преобразовании. Так, например, получение f₁ и f₂может осуществляться с помощью ПНЧ, который выполнен на основе использования компенсации заряда интегрирующего конденсатора с интегрированием входных напряжений, что реализовано в отечественной интегральной схеме КР1108ПП.

В таком АЦП получаемый результат n_р при измерении U_x(t) в течение временного интервала Т_и будет соответствовать среднему значению (Т_и) преобразуемого напряжения U_x(t) за время Т_и:

(T_и) U_x(t)dt При величине кванта АЦП U_o/N_o величина n_p= или (I_и) n_p= (n₁-n₂)

Для доказательства этого необходимо решить систему из двух уравнений, каждое из которых соответствует одному периоду частот f₁ и f₂:

f₂:

Откуда

U_x(t)dt + U_x(t)dt U_mt₁-n₁(T_m-T_и)-N_иt₂₃

или

+N

Таким образом код n_р представляет собой результат преобразования, соответствующий среднему значению U_x(t) за временной интервал Т_и, который задается внешним сигналом.

В прототипе формируемый результат Х_р представляет собой среднее значение U_x(t) за время t₁, т.е. (t₁) U_x(t)dt а время t₁ изменяется с изменением величины U_x. При этом для соотношения параметров прототипа, в котором максимальная величина U_xравна U_xm= 1/2 U_o и ей соответствует получаемый результат 1/2 N_o при кванте АЦП по напряжению U_o/N_o и временном кванте t_o 1/f_o 1/f_m. N_o, где f_m kU_o максимальная частота ПНЧ, время t₁ изменяется от t₁₁ 1/f_m при преобразовании U_x 0 до t₁₂ 2/f_m для U_x U_xm.

Такое изменение времени t₁ измерения U_x(t) приводит к тому, что при наличии в последнем переменной составляющей U_п(t) получаемый результат Х_р должен использоваться с учетом t₁. Но это в прототипе не выполнено и поэтому целесообразно принять, что результаты Х_р соответствуют средним значениям U_x(t) и U_п(t) за время t₁₂ 2/t_m преобразования напряжения U_x= U_xm, для которого среднее значение переменной составляющей равно (t₁₂). Тогда для других значений U_x величина последней будет изменяться и это приводит к дополнительным погрешностям в Х_р от (t₁), величины которых различны для различных уровней U_x при одинаковой величине U_п(t).

Так при наличии U_п(t) изменяющегося в течение t₁ по линейному закону со скоростью V_t= g Uf_m, т.е. входное напряжение U_x(t) U_x + U_п(t) U_x + V_tt, величина (t₁) V_tt₁= Uf_mt₁ и она принимает значения от 1/4 qU_xm для t₁₁ при U_x 0, до 1/2 qU_xmдля t₁₂ при U_x U_xm. Дополнительная погрешность для этого вида U_п(t) может достигать величины 1/4 qU_xm, например, при q 10% ее величина относительно наибольшего преобразуемого напряжения U_xm будет составлять 2,5%

Если U_п(t) имеет синусоидальную форму, например, она является наложенной на U_x(t) помехой от переменного напряжения сети питания, т.е. входное напряжение U_x(t) U_x+U_пsin(t+_o),

где 2 f_m,

f_n частота помехи;

_о фазовый сдвиг относительно начала времени измерения, то средняя величина

(t₁) U_пsin(t+_o)dt sin(t₁f_п)sin(t₁f_п+_o) При t₁ р/f_п она будет равна (t₁) sin(p)sin(p+_o) а при выборе t₁₂

1/f_п или f_m 2f_п будет выполняться подавление U_ппри преобразовании U_x U_xm. Но при этом для U_x 0 при t₂₁ , когда p 1/2 и при _о 0 будет наибольшая величина погрешности от (t₁₁) 0,64 U_п. Например, для U_п 5% U_xm величина этой погрешности относительно наибольшего преобразуемого напряжения U_xm будет составлять 3,2%

В предлагаемом АЦП при сохранении величин квантов по напряжению и во время 1/f_o прототипа и при выборе времени измерения Т_и t₁₂ N_m/f_oдополнительные погрешности в 2,5% и 3,2% для приведенных примеров величин U_п(t) в результате преобразования будут исключены, так как для всех уровней U_x(t) время его интегрирования остается равным Т_и. Необходимо отметить, что величина времени измерения в этом АЦП может изменяться и задаваться по внешнему сигналу. Если она изменяется от Т_идо (Т_и+Т_д)=(N_m+N_д), то при реализации АЦП и сохранении величин и f_o необходимо увеличить опорное напряжение U_o на N_д, а также емкость счетчиков 12 и 22 на N_д, обеспечив ее, равной N_o + N_д.

Все это показывает, что заявляемый АЦП имеет преимущества по сравнению с прототипом при его использовании, а реализация АЦП не вызывает каких-либо трудностей, так как для его построения могут быть использованы узлы, такие же как для прототипа.

Таким образом, благодаря исключению дополнительных погрешностей, возникающих в прототипе, в заявляемом АЦП решается поставленная перед ним задача, устраняются недостатки прототипа и достигается технический эффект по повышению точности его работы.