Устройство цифро-аналогового преобра-зования c контролем

Устройство цифро-аналогового преобра-зования c контролем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ„„818002

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22} Заявлено 03.08.78 (21) 2651831/18 21 с присоединением заявки № (28) Приоритет—

{51) М. Кд.

Н 03 К 13/03 .

Гасударственный комитет

IIo делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 681325 (088.8) Опубликовано 30.03,81. Бюллетень ¹12

Дата опубликования описания 30.03.81 (72) Авторы изобретения

А. И, Воителев и Л. М. Лукьянов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

С КОНТРОЛЕМ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к области цифроаналогового преобразования, и предназначено для применения в системах связи управляющих вычислительных комплексов с объектами управления, для которых требуется повышенная достоверность выдачи аналоговых управляющих воздействий.

Известно устройство цифроаналогового преобразования, содержащее преобразователь кодток, буферный регистр, кодовые входы которого соединены с выходами сдвигающего регистра (1), Недостатком этого устройства является то, что в нем не осуществляется автоматический контроль правильности его функционирования.

Известно устройство цифроаналогового преобразования с контролем, содержащее преобразователь код-ток, соединенный входами с выходами первого регистра, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления и с входом элемента задержки, соединенного выходом с первым входом первого элемента

И, выход которого соединен со входом блока

2 управления и второй его вход — с выходом компаратора, соединенного первым входом с общей шиной, усилитель с первым резистором в цепи отрицательной обратной связи,.эталонный цифроаналоговый преобразователь, входами подсоединенный к выходам второго регистра и выходом через второй резистор к выходу преобразователя код-ток и к инвертирующему входу усилителя, неинвертирующий вход и выход которого соединены соответственно с общей шиной и со вторым входом компаратора (21.

Недостатком этого устройства является низкая надежность, так как для контроля преобразователя код-ток используется дополнительный сложный прецизионный цифроаналоговый преобразователь, который должен формировать эталодньте уровни для всех значений кодов, записываемых в основной преобразователь.

Цель изобретения — повышение надежности устройства цифроаналогового преобразования с контролем.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство цифроаналогового преобразования

818002

45 ключей 4 — 7, уровень сигнала на выходе усилителя 8 установится прежним, который был до момента этого переключения. Объясня50 ется это тем, что напряжение íà инвертирующем входе усилителя 8, которое повторяется на его выходе, в этом случае определяется разностью между выходным напряжением источника 12 и падением напряжения на резисторе

55 с контролем, содержащее преобразователь код-ток, соединенный входами с выходами первого регистра, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления и со входом элемента задержки, соединенного выходом с первым входом первого элемента.

И, выход которого соединец со входом блока управления и второй его вход — с выходом компаратора, соединенного первым входом с общей шиной, усилитель с первым резистором в цепи отрицательной обратной связи, второй регистр и второй резистор, введены источник эталонного напряжения, первый, второй, третий и четвертый ключи, триггер, логический инвертор, второй и третий элементы И, элемент

ИЛИ и конденсатор, причем выход преобразователя код-ток соединен с сигнальными входами . первого и второго ключей, соединенных выходами соответственно с инвертирующими и неинвертирующими входами усилителя, последний иэ которых через второй резистор соединен с выходами третьего и четвертого ключей, соединенных сигнальными входами соответственно с выходом источника эталонного напряжения и с общей. шиной, управляющие входы первого и четвертого ключей соединены с нулевым выходом триггера, единичный выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, счетный вход триггера соединен со вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен со входом гашения триггера и с первым входом второго элемента И, соединенного вторым входом с входной шиной и выходом — с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, соединенного первым и вторым входами соответственно с четвертым выходом блока управления и с выходом логического инвертора, вход которого соединен с первым выходом второго регистра, соединенного вторыми выходами со вторыми входами первого регистра и первым и вторым входами — соответственно с выходом элемента ИЛИ и с пятым выходом блока управления, а конденсатор подсоединен между выходом усилителя и вторым входом компаратора.

На чертеже представлена структурная схема устройства цифроаналогового преобразования с контролем.

Устройство содержит преобразователь 1 кодток, первый и второй регистры 2 и 3, первый, второй, третий и четвертый ключи — 4—

7, усилитель 8, первый и второй резисторы—

9 и 10, конденсатор 11, источник 12 эталонного напряжения, логический инвертор 13, элемент 14 задержки, триггер 15, компаратор 16, первый, второй. и третий элементь1 И

17 — 19, элемент 20 ИЛИ, блок 21 управления, 5

Зо

4 входную шину 22, шины связи с,процессором

23, Устройство работает следующим образом.

Последовательный код, подлежащий преобразованию поступает из процессора управляющего комплекса по входной шине 22 на второй вход элемента 17. Блок 21 формирует на пятом выходе импульсы сдвига, на третьем выходе разрешающий сигнал приема кода и устанавливает триггер 15 в нулевое состояние.. В результате этого код записывается в регистр 3, который является сдвигающим, и далее по сигналу, формируемому на первом выходе блока 21, записывается в регистр 2. Аналоговый сигнал тока с выхода преобраэователя 1 через ключ 4 поступает на инвертирующий вход усилителя 8, на выходе которого образуется аналоговый сигнал напряжения 0 вых. При этом резистор 10 подключен к общей шине с помощью ключа 7, управляемого, как и ключ 4, сигналом с нулевого выхода триггера 15. После записи кода в регистр

2 блок 21 начинает выполнять режим контроля, который заключается в том, что элемент

17 закрывается по первому входу, по первому входу открывается элемент 18, на второй вход которого поступает сигнал с выхода регистра 3 через инвертор 13, и вновь формируются сдвигающие импульсы, поступающие на второй вход регистра 3. В результате этого в регистре 3 устанавливается инверсное значение кода по отношению к коду, хранящемуся в регистре 2.

Далее блок 21 снова формирует сигнал на первом выходе для записи кода из регистра .

3 в регистр 2 и одновременно устанавливает триггер 15 по счетному входу в единичное состояние. Выход преобразователя 1 подключается -через ключ 5 к неинвертирующему входу усилителей 8, а резистор 10 с помощью ключа 6 подключается к выходу источника 12, напряжения которого равно максимальному значению 0 вых, При правильном функционировании устройства после окончания переходеых процессов, вызванньи переключением триггера 15 и

10 от выходного тока преобразователя 1, проходящего через ключ 5. Поскольку этот ток определяется значением инверсного кода, а сопротивления резисторов 9 и 10 выбираются

818002 одинаковыми, то напРЯжение 1(, вых остаетсЯ таким же, каким оно было до инверсии кода, Сигнал записи кода в регистр 2, задержанный элементом 4 на время переходного процесса на выходе усилителя 8, используется в качестве стробирующего импульса для элемента 19. Поскольку изменение уровня сигнала на выходе усилителя 8 к моменту стробирую-щего импульса отсутствует, то и компаратор

16 не изменяет своего выходного сигнала, т.е. импульс с выхода элемента 14 не проходит через элемент 19.

Затем с помощью блока 21 в регистре 3 устанавливается прямое значение преобразуемого кода, который одновременно с переключением триггера 15 в нулевое состояние записывается в регистр 2, резистор 10 вновь подключается к общей шине, а выход преобразовате- . ля 1 подсоединяется через ключ 4 к инвертирующему входу усилителя 8 и тд. . Таким образом, при правильном функционировании устройства в блок 21 не поступает импульс через элемент 19.

При каком-либо нарушении работы устройства, приводяшем к изменению уровня выходного напряжения усилителя 8 на величину, превышающую значение порога срабатывания компаратора 16, открывается элемент 19, через кото-. рый стробирующий импульс с выхода элемента 14 проходит в блок 21, и формируется сигнал неисправности устройства преобразования, Введенные .элементы и новые взаимосвязи позволяют в процессе работы предлагаемого устройства производить контроль правильности его функционирования для всех преобразуемых ,. кодов только по одному эталонному уровню, т.е. не требуется эталонный нифроаналоговый преобразователь, представляющий собой сложный прецизионный узел.

Следовательно, надежность устройства цифроаналогового преобразования с контролем повышается. Этот положительный эффект будет еше более существенным при использовании в многоканальной системе выдачи аналоговых сигналов, так как источник эталонного напряжения может быть общим для всех каналов.

Формула и з обре тени я

Устройство цифроаналогового преобразования с контролем, содержащее преобразователь кодток, соединенный входами с выходами первого регистра, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления и со входом элемента задержки, соединенного выходом с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со входом блока управления и второй его вход — с выходом компаратора, соединенного первым входом с общей шиной, усилитель с первым резистором в цепи отрицательной обратной связи, второй регистр и вто1o,рой резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены источник эталонного напряжения, первый, второй, третий и четвертый ключи, триггер, логический инвертор, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ и конденсатор, причем выход преобразователя код-ток соединен с сигнальными входами первого и второго ключей, соединенных выходами соответственно с инвертирующим и неинвертируюшим входами усилителя, последний из которых через второй резистор соединен с выходами третьего и четвертого ключей, соединенных сигнальными входами соответственно свыходомисточника эталонного напряжения и с общей шиной, управляющие входы первого и четвертого ключей соединены с нулевым выходом триг. гера, единичный выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, счетный вход триггера соединен со вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен со входом гашения триггера и с первым входом второго элементаИ, соединенного вторым входом с входной шиной и выходом — с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, соединенного первым и вторым входами соответственно с четвертым выходом блока управления и с выходом логического иивертора, вход которого соединен с первым выходом второго регистра, 4п соединенного вторыми выходами со вторыми входами первого регистра и первым и вторым входами — соответственно с выходом элемента ИЛИ и с пятым выходом блока управления, а конденсатор подсоединен между выходом

4s усилителя и вторым входом компаратора

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

g." (опии gjon products С44+ЯВОя .BOGEY

Qey ceg, I.n С., Я77, Р.Ъ7.

so 2 лд щроэ -д4 йа8 со йогб ан flannel

book" .C+teg Ь р.Н.зЪе1п оИ, Analog цеИс88, Х иС., 1ЧT2 Р. 11- И5 (A «)818ООг

Составитель Л. Беляева

Техред М. Коштура Корректор С. Щомак

Редактор Н. Кешеля

Заказ 1479/79

Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4