Преобразователь "код-мощность

Преобразователь "код-мощность

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнн

Соцнапнстнчесинн

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 924848 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 02.07.79 (21) 2789543/18-21 (5l)M. Кл. с присоединением заявки ¹

Н 03 К 13/02

Государственный квинтет (23) Приоритет

Опубликовано 30.04. 82 . Бюллетень И 16 оо делан нза4ретеннй н открытнй (53) УДК 681. 325 (088.8) I

Дата опубликования описания 30 . 04 . 82

И. Г. Блинов, В. П. Замыслаев, В. И,Иванов, В, A. Матвиенко, А. E. Морозов и Б. С.. Мухин

f (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-МОЩНОСТЬ

Изобретение относится к преобразовательной технике и автоматике и может быть использовано при построении цифровых систем управления технологическими процессами.

Известно устройство, содержащее преобразователь код-напряжение, генератор пилообразного напряжения, .устройство сравнения, источник переменного напря:кения и нагрузку (1).

1О

Его недостатком является низкая точность.

Известно устройство, содержащее источник переменного напряжения, первый вывод которого через последо15 вательно соединенные управляемый вентиль и нагрузку подключен к его второму выводу и к Общей шине, объединенные выводы источника переменного напряжения и управляемого вентиля через последовательно соединенные делитель напряжения, усилительограничитель и первый одновибратор подключены к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого через последовательно соеди» ненные второй одновибратор и инвертор соединен с выходом усилителяограничителя, а выход подключен к установочному входу первого, счетчика, счетный вход которого под . ключен к выходу генератора импуль сов, а выходы разрядов подключены к первым входнм блока сравнения, вторые входы которого подключены к выходам младших разрядов регистра, входы которого подключены к входным шинам (2).

его недостатком является низкая точность, Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в .устройство, содержащее источник переменного напряжения, первый вывод которого через последовательно соединенные управляемый вентиль и нагрузку подключен к его

48 4>

На фиг. 1 представлена схема уст45 ройства ; на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит источник 1 переменного напряжения, управляемый вентиль 2, нагрузку 3, делитель 4 напряжения, усилитель-ограничитель 5, пер-

59 вый одновибратор 6, первый элемент

ИЛИ .7, второй одновибратор 8, инвер". тор 9, первый счетчик 10, блок. 11 сравнения, регистр 12, второй счетчик 13, первый В5-триггер 14, второй RS-триггер 15, формирователи

16,17,18 и 19 импульсов, ключи 20, 21 и 22, второй элемент ИЛИ ?3, перЭ 9248 второму выводУ и к общей шине, объединенные выводы источника переменного напряжения и управляемого вентиля через последовательно соединенные делитель напряжения, усилительограничитель и первый одновибратор подключены к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого через последовательно соединенные второй одновибратор и инвертор соединен с выходом усилителя-ограничителя, а выход подключен к установочному входу первого счетчика, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выходы разрядов подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого подключены к входным шинам, введен второй счетчик, вход которого подключен к выходу первого одновибратора и к первым входам первого и второго RS-триггеров, а выходы разрядов через цепи из последовательно соединенных формирователя импульсов и ключа подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого RS òðèããåðà, причем второй вход второго RS — триггера через последовательно соединенные формирователь и инвертор подключен к выходу старшего разряда второго счетчика, выходы RS-триггеров подключены к первым входам первого, второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к выходу первого элемента ИЛИ и к выходу блока сравне-, ния, а входы подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу 4 управляемого вентиля, управляющие входы ключей соединены с выходами старших разрядов регистра. вый элемент И 24, второй элемент И 25, третий элемент ИЛИ 26, инвертор 27, генератор 28 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом. выхода источника 1 переменное напряжение поступает непосредственно на вход управляемого вентиля 2 и через делитель напряжения на вход усилителя-ограничителя 5, С выхода последнего снимается последовательность двуполярных прямоугольных импульсов напряжения, причем моменты смены полярности выходного напряжения усилителя-ограничителя 5 совпадают с моментами перехода напряжения источника 1 через нуль. Одновибраторы 6 и 8 формируют сигналы на выходе при изменении полярности входного напряжения с отрицательной на положительную. Таким образом, на выходе первого одновибрато- . ра 6 сигналы появляются в моменты изменения полярности напряжения источ ника 1 с отрицательной на положительную, а на выходе логического элемента ИЛИ 7 — в моменты перехода этого напряжения через нуль. Импульсы с выхода первого одновибратора 6 поступают на счетный вход двоичного счетчика 13. Триггер младшего разряда счетчика 13 переходит из нулевого состояния в единичное после прихода 2,3,5...(2 -1)-го счетного имW пульса, где m — число разрядов двоичного счетчика 13. Триггер второго разряда переходит из нулевого состояния в единичное после прихода 2 6,10...(2 -2 )-го счетного импульса, триггер третьего разряда после прихода 4,12,20...(2 -4)-го счетного импульса и т.д. (временные диаграммы даны для случая m=3).

Формирователи lá l7,18 и 19 импульсов формируют импульсы напряжения по переднему фронту входного напряжения. Таким образом, с выхода формирователя 16, подключеннного к выходу .младшего разряда счетчика

13, снимается,за один цикл работы

2 импульсов, с выхода формирователя lj — 2 "-импульсов и т.д. Выходыформирователей 16,17 и 18 импульсов подключены ко входам ключей 20,21 и 22, которые управляются двоичным позиционным кодом Й, снимаемым с выходов дополнительйых старших

m"ðà3ðÿäoB регистра памяти. Поскольку числа импульсов, снимаемых с вы5 92484 ходов формирователей импульсов, совпадают с весовым коэффициентом двоичного позиционного кода, общее число прошедших на входы элемента

ИЛИ 23 импульсов равно и 1 (временные диаграммы даны для случая 11= 5).

Каждый импульс с выхода элемента

ИЛИ 23 устанавливает в единичное состояние первый RS-триггер 14, который возвращается s нулевое сос- 1О тояние по окончании очередного периода напряжения источника 1 сигналом с выхода первого одновибратора

6. Сигнал с выхода первого %триггера 14 разрешает прохождение !5 сигналов с выхода логического элемента ИЛИ 7 на управляющий вход управляемого вентиля 2. По этим сигналам вентиль 2 открывается и нагрузка 3 подключаетсл к выходу источника 1 переменного напряжения (закрывается вентиль 2 самопроизвольно после смены полярности напряжения ис-. точника 1). Потребляемая при этом от источника 1 энергия прлмо пропорциональна коду Ng..

Триггер старшего разряда двоичного счетчика 13 переходит из единичного состояния в нулевое после прихода .зв

2 -го счеткого импульса. При этом

Щ появляется смгнал на выходе формиро" вателя 19 импульсов, по которому устанавливается в единичное состояние второй RS-триггер 15, разрешая тем самым прохождение сигналов на вход управляемого вентиля 2 с выхода блока 11 сравнения кодов (триггер 15 возвращается в нулевое состояние очередным импульсом с выхода одновибра- 40 тора б ). Блок 11 сравнения кодов осуществляет сравнение кода l<, снимаемого с и младших разрядов регистра 12 памяти, и кода, соответствующего текущему состоянию счетчика 10. Двоич- 45 ный вычитающий счетчик 10 по сигналам с выхода логического элемента ИЛИ 7 устанавливается в состояние, соот" ветствующее коду 2 - 1, где и — число двоичных разрядов счетчика 10. Ма счетный вход счетичка 10 с выхода генератора 28 импульсов поступают тс импульсы с периодом Тг — — „, где Тспериод напряжения источййка 1. Можно показать, что длительность t 1 интервала времени от момента появления сигнала ка выходе блока

11 сравнения кодов до момента очередной смены полярности напряжения как

6 источника 1 определяется

Тс ! 1

1 с =—

1 2 ° 2п

Таким образом, после прихода

2 - го с тного импульса на вхоп счетчика 13 нагрузка 3 подключается на время t к выходу источника 1 дважды за период напряжения источника 1. Средняя за период источника 1 напряжения мощность, рассеиваемая в нагрузке 3, определится как с

1 и 1 1ПМ, — М t м — — 51п —. ,), п+ 1 о ч;,1П Р!Ч „

М - — зю 1R „ ю р< Я где Ч вЂ” амплитуда напряжения источника 1;

R — - сопротивление нагрузки 3;

11 „- преобразуемый позиционный двоичный код.

При этом минимальная разрешающая способность определится как и с -i qq

ЬР=

nq а приведенная погрешность нелинейности ! Пь1„ — — g O ч у

ПреобразователЬ код-мощность имеет высокую точность за счет уменьшения погрешности нелинейности и разрешающей способности в 2 раз по сравнению с прототипом. формула изобретения

Преобразователь код-мощность, содержащий источник переменного напряжения, первый вывод которого через последовательно соединенные управляемый вентиль и нагрузку подключен к его второму выводу и к общей вине; объединенные выводы источника переменного напряжения управляемого вентиля через последовательно соединенные делитель напряжения, усилительограничитель и первый одновибратор подключены к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого через последовательно соединенные второй одновибратор и инвертор соеди кен с выходом усилителя-ограничителя, а выход подключен к установочному входу первого счетчика, счетный

7 92 вход которого подключен к выходу . генератора. импульсов, а выходы разрядов подключены к первым входам блокр сравнения„ вторые входы которого .подключены к выходам младших разрядов регистра, входы которого подключены к входным шинам,. о т.-.. л и ч а ю шийся тем, что,. с целью повышения точности, в него введен второй. счетчик, вход которого подключен к выходу первого одмовибратора и к первым входам первого и второго RS-триггеров, а выходы разрядов через цепи из Носледовательно соединенных формирователя импульсов и ключа подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого RS-триггера, причем второй вход второго RS-триггера через пос4848 . 8 ледовательно соединенные формирователь и инвертор подключен к выходу старшего разряда второго счетчика, выходы RS-триггеров подключены к пер5 вым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к выходу первого элемента ИЛИ и к выходу блока сравнения, а входы подключены к

10 входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу управляемого вентиля, управля. ющие входы ключей соединены с выходами старших разрядов регистра.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Патент t:ulA У 3584291, кл, 323-18, 08.06.71.

2. Патент США У 3691452, о,кл. 323- 19, 12.09. 72.

924848 Ьд оа лодж 7

Вхоа рорми,оа&лтелЯ

IФ

А оо нлмк

Ю аа жтю га гг

Юых nå, ипи Л

A х..эр иггера 1Ф

Редактор М. Янович

Заказ 2837/74 Тираж 954

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 415

Подписное

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

LSe. ис о жы р леркам. жалрлл Рс иЯ

Выход о а Ыр, охоо рармироЙо елЯ l7

Оюдфармирооалеля 18

ВхооЪл очоЮ

Бых. формиробалелЯ gg 9 д mpuz гЮа Л

Яых. лем, и 27

B>rp. лем., и Ю. . АЬлру, геюе eg л счрузг е

Составитель Т. Краснова

Техред М. Надь Корректор А. Лзятко