Аналого-цифровой тригонометрический преобразователь
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е пп 443477
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союв Советсиин
Социалистических
Респуолии
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26.02.73 (21) 1886276/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.09.74. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 09.04.75 (51) М. Кл. Н 03k 13/02
G 06g 7/18
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Автор изобретения
С. П. Орлов
Куйбышевский политехнический институт им. В. В, Куйбышева (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЙ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.
Известен аналого-цифровой цригонометрический преобразователь, содержащий источники входных сигналов, выход первого из них подключен к одному входу генератора управляющих импульсов, выход которого соединен с одним из входов линейного импульсного делителя, сумматор, пещерный вход которого соединен с выходом второго источника входного сигнала, фильтр на выходе устройства и делитель напряжения, выполненный на конденсаторе и фоторезисторе, оптически связанном с источником света.
Одна ко известный преобразователь обладает невысоким быстродействием, что вызвано инерционностью источника света и фоторезистора. Кроме того, конструкция делителя напряжения известного преобразователя не позволяет простым способом воспроизводить тангенсную зависимость выходного сигнала от входного.
С целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия в предлагаемый преобразователь введены генератор счетных импульсов с реверсивным счетчиком на выходе, а делитель напряжения выполнен в виде цифрового управляемого сопротивления, управляемого реверсивным счетчиком, выход которого подключен к одному входу генератора управляющих импульсов через конденсатор, а к другому — вход непосредственно; второй вход линейного импульсного делителя соединен с выходом третьего источни5 ка входного сигнала, выход которого подключен ко второму входу сумматора, выход последнего соединен со входом генератора счетных импульсов.
На чертеже приведена функциональная схе1о ма предлагаемого преобразователя.
Преобразователь содержит источник 1 входного синусопдального напряжения, источники
2 и 3 входных сигналов, делитель 4 напряжения, состоящий из,конденсатора 5 и цифрового управляемого сопротивления 6, которое содержит резисторы 71 7„, подключенные через ключи 8> — 8„к выходу источника 1 входного сигнала. Выход делителя 4 напряжения соединен с фильтром 9 и входом генератора
20 10 управляющих импульсов,,выход которого подключен к одному из входов линейного импульсного делителя 11. Выход сумматора 12 через генератор счетных импульсов 13 связан с входами реверсивного счетчика 14, выходы
25 которого соединены с управляющими входами ключей 81 — 8„.
На вход делителя 4 напряжения поступает с выхода источника входное синусоидальное напряжение U< — — U
30 Фазовый сдвиг q между входным напряжени443477 (6) (2)
25
М
-- Умакс
Л макс ем и напряжением UR на цифровом управляемом сопротивлении б определяется соотношением соя р =
U (>) где U> — амплитудное значение переменного напряжения на сопротивлении 6.
Генератор управляющих импульсов 10 из напряжения U> и U> формирует прямоугольные импульсы, длительность т которых п рямо
IIðîï0ðöè0HàëüHà фазовому сдвигу с
Напряжение на выходе линейного импульсного делителя 11
U„., = 1 U dt = U„
2-,с .1 2т.
О где Уз — выходное напряжение источника 3.
В зависимости от знака выходного напряжения ЛУ сумматора 12, равного
AU= U., — U„ где U — выходное напряжение источника 2, генератор счетных импульсов 13 выдает импульсы на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 14. Если 1-й разряд реверсивного счетчика 14 находится в единичном состоянии, то ключ 8; замкнут, а если i-й разряд находится в нулевом состоянии, то ключ 8; разомкнут. Сопротивление резистора 7; равно Я;=2 — Мь Следовательно, общая проводимость У цифрового управляемого сопротивления 6 зависит от кода N в счетчике 14 где Уз„,<с — наибольшая проводимость цифрового управляемого сопротивления
6 п ри максимальном значении кода Л макс.
Цепь отрицательной обратной связи, образованная сумматором 12, генератором 13 счетных .импульсов и реверсивным счетчиком
14, улравляет проводимостью,У и, следовательно, фазовым сдвигом ср так, что напряжение U„.„ на выходе линейного импульсного делителя 11 равно напряжению U>. Учитывая соотношение (2), имеем ,р 2 г (4) э
Фильтр 9 выпрямляет переменное напряжение U> è выделяет постоянную составляющую. Выходное напряжение фильтра 9, с учетом выражений (1) и (4), равно
U,„„= КФИР = K@U, cos 2«, (5)
Uð э где Кф — коэффициент передачи фильтра 9.
В тоже время фазовый сдвиг <р связан с активной проводимостью У и реактивной проводимостью l. делителя напряжения следующим образом
1g = = — " " Л", С иСМмакс где С вЂ” емкость:конденсатора 5. Выходной цифровой сигнал Л равен
10 у СФмакс 1 2 Уг
Я
1 макс з
Таким образом, аналого-цифровой преобразователь воспроизводит косинусную зависи15 мость (5) и тангенсную зависимость (б). Если генератор 10 управляющих импульсов вырабатывает импульсы, длительность которых пропорциональна величине то преобразователь воспроизводит следующие зависимости
U, К@У, з1п 2-. г з
30 Л = "" cfg2
СФ, U
1 макс сз
В зависимости от конструкции реверсивного счетчика 14 и соотношения сопротивлений резисторов 7> — 7„выходной цифровой код
35 может быть представлен в двоичном или двоично-десятичном коде.
Предмет изобретения
Аналого-цифровой тригонометрический п ре40 образователь, содержащий источники входных сигналов, выход первого из них,подключен к одному, входу генератора управляющих импульсов, выход которого соединен с одним из входов линейного импульсного, делителя, 45 сумматор, первый вход которого соединен с выходом второго источника входного сигнала, фильтр на выходе устройства и делитель напряжения, отл и ч а ю щий ся тем, что, с целью расширения функциональных возмож50 ностей,и повышения бысцродействия устройства, в него введены генератор счетных импульсов с реверсивным счетчиком на выходе, а делитель напряжения выполнен в виде цифрового управляемого сопротивления, управ55 ляемого реверсивным счетчиком, выход которого подключен к одному входу генератора управляющих импульсов через конденсатор, а к .другому входу — непоцред ственно; второй ,вход линейного импульсного делителя соедиG0 нен с выходом третьего источника входного сигнала, выход которого подключен ко второму входу сумматора, выход последнего соединен со входом генератора счетных импульсов.
443477
I
Составитель А. Белов
Техред Т. Миронова
Редактор Т. Морозова
Корректоры: А. Васильева и Н. Лебедева
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 693,3 Изд. М 1107 Тираж 811 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д 415