Функциональный преобразователь

(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, Цель изобретения - расширение диапазона коэффициента передачи функционального преобразователю при повышении точности преобразованию. Функциональный преобГОсудАРстВе 1.ныЙ кОьалтетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С.Ж 1624486 А 1 2раэователь содержит умножающий цифроаналоговый преобразователь 3, два масштабирующих резистора 4 и 5, два операционных усилителя 6 и 7. Принцип действия преобразователя основан на формировании выходного аналогового сигнала как произведения аналогового сигнала первого аргумента на функцию от цифрового сигнала второго аргумента. При этом подключение аналогового входа умножающего цифроаналогового преобразователя 3 к выходу первого операционного усилителя б позволяет расширить диапазон возможных значений коэффициентов передачи и повысить точность функционального преобразования за счет уменьшения погрешности от остаточных сопротивлений замкнутых ключей преобразователя 3.1 ил.Изобретение относится к авгоматике ивычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых ЭВМ, устройствах обработки измерительнойинформации и т.д. 5Цель изобретения - расширение диапазона изменения коэффициента передачифункционального преобразователя при повышении точности преобразования,На чертеже схематически изображен 10функциональный преобразователь.Преобразователь содержит аналогэвыевход 1 и выход 2 преобразователя, умножающий цифроаналоговый преобразователь(УЦАП) 3, первый и второй масштабируощие резисторы 4 и 5, первый и второй операционные усилители 6 и 7, шифратор 8,Преобразователь 3 может быть выполнен,например, на основе р зисторной матрицытипа й = 2 В с коммутирующими ключами.Значения токов короткого замыкания первого и второго выходов преобразователя 3изменяются парафаэно при изменениивходного кода.Функциональный преобразователь работает следующим образом.При подаче на вход 1 напряжения Овх ина вход шифратора 8 кода и на выходе преобразователя формируются выходные напряжения Овых, причем 30Овых В 5 иОю В 4 2 л - и) где В 4, В 5 - величины резисторов 4 и 5и - десятичный эквивалент входного цифрового двоичного кода УЦАП 3, которьй является выходным кодом шифратора 8;И - разрядность УЦАП 3.В частности, при и = и имеемК= - (2)В 4 2 л - иПри этом диапазон изменения К и ростирается от О до 2, что соответсгвует изменению Ои 5 2 - 1, Существенно, что в выражения (1) - (2) не входит значение базо. вого номинала резисторов матрицы В - 2 В, на основе которой выполнен УЦАП 3 (важно лишь взаимное согласование сопротивлений резисторов матрицы, что выполняется достаточно просто даже при интегральной технологии).Если же включить шифратор 8, реалиэух 2 иющий функцию и = 1, то получим заи+1висимостьК = и В 5/В 4 (3)Таким образом, осуществляется линериэация функциональной зависимости. Подбором отношения резисторов В 5/В 4 можно задавать максимальное значение коэффициента передачи К.Кроме этого, снимая выходной сигнал непосредственно с выхода первого операционного усилителя, можно получить гиперболическую зависимость выходного напряжения от кода и, т.е.К= ---В 2(4)В игде В - значение базового номинала УЦАП 3.В случаев сьена выходного сигнала с выхода усилителя 7, поменяв местами прямой и дополнительный выходы УЦАП 3, реализуется функционапьнаязависимость видаГ 5 2 - иМ(5)В 4Рассмотренный функциональный преобразователь в случае реализации выражений (1) - (3) обеспечивает диапазоны возможной перестройки коэффициента передачи, равный1 Кпвах 1/ Квп =22 Ичто эквивалентно удвоению числа разрядов УЦАП 3 устройства-прототипа. При з",пм повышение точности преобразователя достигается благодаря исключению мульти ликативной составляющей погрешности от влияния остаточных сопротивпений замкнутых ключей УЦАП 3 (в случае использования ключей, имеющих в замкнугом состоянии обратную зависимость сопротивления от значения протекающих по ним разрядных токов, что реализовано пра;тицески во всех серийных УЦАР типа В - 2 Я, изготовленных по КМОП технологии).Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий первый операционный усилитель, подключенный неинвертирующим вхолом в шине нулевого потенциала функционального преобразователя, а инвертирующим входом - к первому выводу первого масштабирующего резистора и первому выходу умножающего цифроаналогового преобразователя, цифровой вход которого является циф оеым входом функционального преобразователя, а второй выход соединен с первым выводом второго масштабирующего резистора и инвертирующим входом второго операционного усилителя, подключенного неинвертирующим входом к шине нулевого потенциала функционального преобразователя, а выходом - к второму выводу второго масштабирующего резлстора и выходу функционального преобразователя, причем второй выводЗаказ 192 Тираж Подписное ЮНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 первого масштабирующего резистора является аналоговым входом функционального преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазонв изменения коэффициента передачи функциональ ного преобразования при повышении точности преобразования, выход первого операционного усилителя соединен с аналоговым входом умножающего цифроаналогового преобразователя.