Преобразователь кода в напряжение

Преобразователь кода в напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 120877 (21) 2520034/18-21 с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет (51)м. к .

Н 0З К 13/0З

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано051279. Бюллетень Мо 45 (53) УДК 681. 325 (088. 8) Дата опубликования описания 151279 (72) Автор изобретения

С. И. Гриченко (73) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОЦА В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к нелинейным цифроаналоговым преобразователям и может быть использовано при разработке и исследовании линейных и нелиней-. ных систем автоматического регулирования, в моделирующих системах, при исследовании электромеханических устройств и колебательных процессов в различных системах, а также. в качестве синтезатора сигналов низких и инфранизких частот.

Известен преобразователь код-ана- . лог, обеспечивающий линейно-ступенчатую аппроксимацию выходного синусоидального сигнала (1). 15

Недостатком этого преобразователя является сложность схемы при малых: функциональных возможностях.

Известен также преобразователь кода в напряжение, содержащий реверсив-20 ный счетчик, соединенный через ключи с соответствующими делителями напряжения и операционный усклитель, один из входов которого через делитель на-, пряжения соединен с источником опорного напряжения (2).

Однако известный преобразователь .имеет ограниченные функциональные возможности и низкое быстродействие.

Целью изобретения явля етс я расширение функциональных воэможностей и повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода в напряжение, содержащий счетчик, вход которого соединен с шиной входного сигнала, два ключа, входы которых объединены, а выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго делителей напряжения, выход первого делителя напряжения соединен с инвертирующим входом операционного усклителя, неинвертирующий вход которого через резистор соединен с первым источником опорного напряжения, третий делитель, дополнительно, введены дешифратор и ключевое устройство, сигнальный вход которого соединен с выходом второго делителя напряжения, второй вход которого через третий делитель соединен с выходом младших разрядов счетчика, выход старших разрядов которого через дешифратор соединен с входами обоих ключей, и выход управления счетчика соединен с управляющим входом ключевого устройства, выходы которого соединены соответственно с инвертирукщим и неинвертирующим входами операционного уси702511 лителя, а второй вход первого делителя напряжения соединен с вторым источником опорного напряжения.

Структурная электрическая схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Преобразователь содержит двоичный счетчик 1, состоящий из m младших разрядов для получения ступенек на линейном участке (мелких делений) и и старших разрядов (крупных делений).

Выходы старших и разрядов счетчика 1.

f0 соединены с входом дешифратора 2, выход которого через ключи 3 и 4 сОединен соответственно с первыми входами первого делителя 5 напряжения и второго делителя 6 напряжения, выход младших m разрядов счетчика 1 через третий делитель 7 напряжения соединен со вторым входом второго делителя б напряжения, выход второго делителя б напряжения соединен с сигнальным вхо- 20 дом ключевого устройства 8, управляющий вход которого соединен с выходом управления счетчика 1, а выходы ключевого устройства 8 соединены с инвертирующим и неинвертирующим входами 25 операционного усилителя 9, инвертирующий вход которого соединен также с выходом первого делителя 5 напряжения, а неинвертирующий вход через резистор 10 соединен с первым источ- 30 ником напряжения, а второй вход первого делителя 5 напряжения соединен со вторым источником опорного напряжения.

Преобразователь работает следую- 35 щим образом.

Входные импульсы, поступающие на вход счетчика 1, преобразуются на выходе его в двоичный код, содержащий младшие разряды m, максимальный код которых соответствует числу мелких делений линейного участка, и старшие разряды и, максимальный код которых соответствует числу крупных делений.

Разрады m счетчика 1 управляют делителем 7р на выходе которого форми- 45 руются ступеньки линейных участков аппроксимирующей функции в соответствии с кодом числа, записанного в разрядах m двоичного счетчика 1.

Изменение крутизны линейных участ-50 ков осуществляется делителем б, для которого напряжение Uz„ на выходе

/ . делителя 7 является входным опорным.

Ступенчатое напряжение, определяющее границы линейных участков функ- 55 ции, формируется делителем 5, на вход которого подается опорное напряжение U q от любого источника.

Делителями 5 и 6 управляют разряды и счетчика 1 через дешифратор 2 60 и ключи 3 и 4. Напряжение на выходе делителей напряжения S,è 6 зависит от числа, записанного в разрядах и счетчика 1 и от веса подключаемых клю-: чами 3 и 4 резисторов делителей 5 и б

НапРяжение с выхода делителя 5 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 9. Напряжение с выхода делителя б поступает на ключевое устройство 8, управляемое сигналом со счетчика 1 ° В отсутствие этого сигнала напряжение с выхода делителя б подается на инвертирующий вход операционного усилителя 9, при этом происходит суммирование сигналов с выхода делителей 5 и б. При поступлении, в необходимый момент, сигнала со счетчика 1 на управляющий вход ключевого устройства 8, напряжение с делителя б подается на неинвертирующий вход операционного усилителя 9, при этом сигнал с выхода делителя б вычитается иэ сигнала с выхода делителя 5. Этим обеспечивается, н частности, формирование второй и третьей четвертей синусоидальной аппроксимирующей функции .

Изменение величины опорного напряжения Up« позволяет установить произвольную величину постоянной составляющей напряжения на выходе операционного усилителя 9.

По сравнению с прототипом предложенное устройство. позволяет воспроизводить функции эа счет введения дешифратора. Непосредственное подключение весовых резисторов третьего дели- теля напряжения к выходам младших разрядов позволяет повысить быстродействие преобразователя за счет того, что исключаются соответствующие ключи.

Кроме того, не требуется специальный источник опорного напряжения для третьего делителя — этим источником служит.напряжение питания младших разрядов счетчика .

Формула изобретения

Преобразователь кода в напряжение, содержащий счетчик, вход которого соединен с шиной входного сигнала, два ключа, входы которых объединены, а выходы соединены соотнетственно с первыми входами первого и второго делителей напряжения, выход первого делителя напряжения соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через резистор соединен с первым источником опорного напряжения, третий делитель, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и повышения быстродействия, в него дополнительно введены дешифратор и ключевое устройство, сигнальный вход которого соеди нен с выходом второго делителя напряжения, второй вход которого через третий делитель соединен с выходом младших разрядов счетчика, выход старших разрядов которого через дешифратор соединен с входами обоих ключей, а

702511

Составитель И. Стом

Редактор . есе

Н В селкина Техред О.Андрейко КорректорИ. Михеева

Заказ 7608/53 Тираж 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета тета СССР по д елам изобретений и открытий д. 4/5

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Филиал ППП Патент r. ужгород, ул. р

П оектная, 4

Ф,выход управления счетчика соединен с управляющим входом ключевого устройства, выходы которого соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя, а второй вход первого делителя напряжения соединен с вторым источником опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смеляков В. В. Цифровая измерительная аппаратура, низких и инфранизких частот. М., Энергия, 1975, с. 124-129.

2. Авторское свидетельство СССР

М 416857, кл. Н 03 К 13/03, 12.07.74.