Цифроаналоговый преобразователь
Патент 809547
Авторы
Классы МПК
Цифроаналоговый преобразователь
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСТВУ
<о809547 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 230479 (21) 2756484/18-21 (53)М. КлЗ
Н 03 К 13/20 с присоединением заявки МГосударственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 28.02,81. Бюллетень ЙВ 8 (53) УДК 681 ° 325 (088. 8) Дата опубликования описания 28.0281 (72) Авторы изобретения
Р. И. Грушвицкий, A. Х. Мурсаев и В. В. смолов
1
Ленинградский ордена Ленина электротехнически11 институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах и системах автоматического управления.
Известны цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), содержащие генераторы тока или напряжения, переключатели и резисторные матрицы, работающие по методу суммирования двоично-взвешенных эталонов (1).
Недостатком устройств является отсутствие средств контроля работоСпособности.
Известен также цифроаналоговый преобразователь, содержащий цепной делитель тока, к выходам которого .подключены выходы переключателей тока, информационный вход одного иэ которых соединен с выходом генератора ® постоянного тока, информапионные входы остальных переключателей тока подключены к выходам управляемых генераторов тока, а управляющие входы соединены с выходами устройства управления, выход цепного делителя токов через конденсатор соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а выход — со входом Фазо-ЗО чувствительного. выпрямителя, выход которого соединен с информационным входом распределителя, управляющие входы которого соединены с выходами устройства управления, а выходы — со входами аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами управляемых генераторов тока (2) .
Недостатком устройства является отсутствие воэможности обнаружения и визуального наблюдения постепенных отказов.
Цель изобретения — обнаружение и визуальное отображение постепенных отказов.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий цепной делитель тока, к выходам которого подключены выходы переключателей тока, информационный вход одного из которых соединен с выходом генератора постоянного тока, информационные входы остальных переключателей тока подключены к выходам управляемых генераторов тока, а управляющие входы соединены с выходами устройства управления, выход цепного делителя токов через конденсатор соединен с первым входом компаратора, 809547 второй вход которого соединен .c ииной нулевого потенциала, а выход— со входом фаэочувствительного выпрямителя, выход которого соединен с информационным входом распределителя„ управляющие входы которого соединены с выходами устройства управления, а выходы — со входами аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами управляемых генераторов тока, введены регистр, индикатор и двухпороговый элемент срав,нения, вход которого соединен с выходом фазочувствительного выпрямителя, а выход — с управляющим входом регистра, информационные входы которого соединены с управляющими входами 5 распределителя, а выходы — со входами индикатора.
На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства . 20
В устройстве входы дискретного делителя 1 токов соединены с выходами переключателей 2 тока, информационные входы которых — с выходами управляемых генераторов 3 тока и ге- д нератора 4 постоянного тока, а управляющие входы — с выходами уст- ройства 5 управления °
Входы управляемых генераторов тока связаны с выходами аналоговых запоминающих устройств б. Выход цепного делителя 1 тока через конденсатор 7 соединен со входом компаратора 8, второй вход которого — с шиной нулевого потенциала, а выходсо входом фаэочувствительного выпрямителя 9. Выход последнего связан с информационным входом распределителя 10, управляющие входи которого— с выходами устройства 5 управления, а выходы — co входами аналоговых за- 40 поминающих устройств. Вход двухпорогового элемента 11 сравнения соединен с выходом фаэочувствительного выпрямителя 9, а выход — с информационным входом регистра 12 управляющие входы которого - с управляющими входами распределителя, а выходыс индикатором 13.
Работа устройства заключается в следующем. устройство работает в двух режимах — коррекции и преобразования.
Режим коррекции состоит из l4 циклов, где М - разрядность ЦАП, а каждый цикл - из нескольких (10-20) тактов, ;каждый из которых разбит на два полутакта. В цикле коррекции каждого
<-oro разряда в первом полутакте соответствующего такта на выходе устройства управления вырабатывается код, содержащий логическую единицу 60 в эталонном разряде и в первом разрядах, управляющих ключами разрядов, младших по отношению к корректи руемому в данный момент. Во втором полутакте вырабатывается код со- 65 держащий единицу только в корректируемом разряде. На распределитель в течение цикла непрерывно подается код, обеспечивающий его коммутацию таким образом, что выход фаэочувствительного выпрямителя соединяется с вхоцом аналогового запоминающего устройства 3 --го разряда. Замкнутая цепь отрицательной обратной связи компаратор — фазочувствительный выпрямитель — аналоговое запоминающее устройство i -ого разряда — управляемый генератор тока — переключатель тока i -oro разряда .- цепной делитель тока стремится при достаточно большом коэффициенте усиления(компаратора к.состоянию, при котором пульсации на выходе цепного делителя тока близки к нулю, т.е. с (1)
K< >g K> >1,1,, 1 где вЂ,значение тока генератора постоянного тока;
Ij - значение тока генератора тока, младшего по отношению к -ому разряда;
"о " (i H
При этом, при большем отклонении параметров соответствующего генератора тока от номинала также больше отклоняется управляющее напряжение на выходе фаэочувствительного выпрямителя от своего номинального значения. В конце цикла коррекции аналоговое запоминающее устройство отключается распределителем от фаэочувствительного выпрямителя и подобранное напряжение управления запоминается °
В первом цикле коррекция, начинающейся с самого младшего разряда, в соответствии с выражением (1) устанавливается
" ="о1о
Во втором цикле корректируется ток второго разряда, в результате получаем
Kp1о, KpIp+ К 1 =2Ко Ер
В третьем цикле корректируется ток третьего разряда, в результате получаем (З1 (о1о " 1 + " 1 . = 4 "о 1о
809547 и т.д. После и циклов коррекции для любого 1 -ого разряда ЦАП выполняется соотношение 411 "о1а т. е. весовые коэффициенты разрядов преобразователя пропорциональны степени двух от номера разряда, а следовательно, обеспечивается линейность характеристики преобразования кода в напряжение при весьма существенных отклонениях параметров компонентов от номинальных значений.
Уровни срабатывания двухпорогового элемента сравнения устанавливаются вблизи границ диапазона напряжений, допустимых для управления генератором тока, и внутри этого диапазона.
Если при изменении параметров корректируемого разряда ЦАП для его компенсации необходимо управляющее напряжение, близкое к границе допустимых напряжений, т.е. оказывается 2 в зависимости от характера изменения параметров к концу цикла коррекции больше верхнего или меньше нижнего порогов срабатывания двухпорогового элемента сравнения, то на выходе это- 30 го элемента возникает сигнал, принимаемый за логическую единицу и являющийся признаком наличия постепенного отказа. Этот сигнал поступает на управляющий вход регистра и выполняется запись в регистр кода, управляющего распределителем, который однозначно соответствует номеру корректируемого в данный момент разряда.
Данный код запоминается на регистре и выводится на индикатор для визу- 4О ального отображения номера разряда, параметры которого близки к йределу.
Формула изобретения
Цифроаналоговый преобразователь, содержащий цепной делитель тока, к выходам которого подключены. выходы переключателей тока, информационный вход одного из которых соединен с выходом генератора постоянного тока, информационные входы остальных переключателей тока подключены к выходам управляемих генераторов тока, а управляйщие входы соединены с выходами устройства управления, выход цепного делителя токов через конденсатор соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а выход — co входом фазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен с информационным входом распределителя, управляющие входы которого соединены с выходами устройства управления, а выходы — co входами аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами управляемых генераторов тока, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обнаружения и визуального отображения постепенных отказов, в него введены регистр, индикатор, и двухпороговый элемент сравнения, вход которого соединен с выходом фазочувствительного выпрямителя, а выход — с управляющим входом регистра, информационные входы которого соединены с управляющими входамираспределителя, а выходы - co входами индикатора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Микроэлектронные кодирующие и декодирующие преобразователи.
Под ред. Смолова В.Б. Л., Энергия
1976.
2. Грабен A.Á. Проектирование аналоговых интегральных схем. М., Энергия, 1976.
809547
Составитель И,Богданов
Редактор T.Ìåðìåëøòàéí Техред Е.Гаврилешко Корректор M. Вигула
Заказ 457/77 Тираж 999 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4