Блок кодоуправляемой емкости

(51)5 6 06 6 7/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН идетельство СССР 00/24, кл, 0 06 0 12,ССС78. детельс Е 1/44,АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское спо заявке М 46631989,2. Авторское сМ 1191892, кл. 6 0(54) БЛОК КОДОУПРАВЛЯЕМОЙ ЕМКОСТИ (57) Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике, Целью изобретения является повышение точности и упрощение блока, Блок кодоуправляемой емкости содержит выводы 1 и 2, повторитель 3 напряжения, переключатели 8 и конденсаторы: разрядные 9, связи 10 и согласующий 11. Положительный эффект достигается за счет введения дополнительных конденсаторов, позволяющих сократить количество используемых номиналов конденсаторов блока, 1 ил.45 50 55 Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может найти применение, в частности, в аналого-цифровых вычислительных машинах, мерах электрической емкости.Известен блок кодоуправляемого импе- данса, позволяющий моделиоовать емкость, содержащий резистивный ЦАП, два операционных усилителя, два масштабных резистора и три линейных двухполюсника, соединенных соответствующим образом ЯНедостатком блока является большая схемотехническая сложность и неизбежные активные потери на резисторах ЦАП.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее источник опорного напряжения, выходом через последовательно соединенные первый ключ и первый резистор подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шичой, а выход через второй ключ и последовательно соединенный с ним повторитель напряжения подключен к выходной клемме, последовательно соединенные ретий ключ и второй резистор, включенные между выходной клеммой и инвертирующим входом операционного усилителя, интегрирующий конденсатор, одним из выходов подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя, запоминающий конденсатор, одним из выводов подключенный к входу повторителя напряжения, счетчик импульсов, а также преобразователь кода во временной интервал, один из входов которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а первый, второй и третий выходы подключены к управляющим входам первого, второго и третьего ключей, два коммутатора, блок памяти, дешифратор и М дополнительных запоминающих конденсаторов, одним из выводов соединенных вместе и подключенных к инвертирующему входу операционного усилителя, и И дополнительных запоминающих конденсаторов, одним из выводов подключенных к входу повторителя напряжения, причем другие выводы каждого из интегрирующих конденсаторов через первый коммутатор подключены к выходу операционного усилителя, другие выводы каждого из запоминающих конденсаторов через второй коммутатор подключены к общей шине, управляющие входы обоих коммутаторов через дешифратор подключены к выходу счетчика импульсов, соединенного с первым входом блока памяти, второй вход которого подсоединен к клемме для подключения источника управляю 10 15 20 25 30 35 40 щего сигнала, а выход подключен к другому входу преобразователя кода во временной интервал, вторым выходом соединенного с входом счетчика импульсов 2 Д.Недостатками устройства являются необходимость использования большого количества конденсаторов различных номиналов, а также низкая точность, обусловленная большим количеством потенциальных источников погрешности и сложности изготовления точных конденсаторов с широким диапазоном емкостей.Целью изобретения является повышение точности и упрощение блока за счет сокращения количества различных номиналов конденсаторов.Поставленная цель достигается тем, что в блок, содержащий группу из М разрядных конденсаторов (где М - разрядность управляющего кода), подключенных первыми обкладками к выходам соответствующих М переключателей, управляющие входы которых соединены с соответствующими разрядами кодового входа блока, и повторитель напряжения, подключенный входом к первому выводу блока, введены (М) конденсаторов связи и согласующий конденсатор, соединенный первой обкладкой с второй обкладкой М-го разрядного конденсатора, а второй обкладкой - с входом повторителя напряжения и первыми входами М переключателей, вторые входы которых подключены к первому выводу блока, второй вывод которого соединен с второй обкладкой первого разрядного конденсатора, а каждый 1-й ,1- У) конденсатор связи подключен первой и второй обкладками к вторым обкладкам 1-го и (+1)-го разрядных конденсаторов соответственно. Поскольку все разрядные конденсаторы имеют одинаковый номинал и конденсаторы связи тоже выбираются одного номинала, то диапазон емкостей значительно уменьшается при сохранении общего числа кодовых комбинаций.На чертеже показана схема блока кодо- управляемой емкости.Блок содержит информационные выводы 1 и 2, повторитель 3 напряжения, выполненный, в частности, на операционном усилителе 4, источники 5 и 6 питания операционного усилителя, конденсаторную матрицу 7, содержащую разрядные конденсаторы 9, переключатели 8, конденсаторы 10 связи и согласующий конденсатор 11.В частном случае отношения емкостей конденсаторов 10 и 9 могут быть равны 2. В этом случае емкость конденсатора 11 выбирается равной емкости конденсаторов 9,1711197 Технико-экономическая эффективность предложенного решения заключается в повышении точности и технологичности изготовления блока кодоуправляемой емкости,Формула изобретения 35 45 50 Составитель А.БелоусовРедактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская Заказ 342 Тираж Подписное ВНИИПИ 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 т.е.: С 9 =С 1 1=С, С 10=2 С(имеем матрицу двух номиналов С=2 С).Показанные положения переключателей соответствуют нулевому входному коду, когда эквивалентная емкость С блока 5 минимальна теоретически равна нулю). Блок работает следующим образом.При подаче управляющего кода переключатели 8 устанавливаются в соответст вующее положение, Входное переменное напряжение между выводами 1 и 2 создает некоторый емкостный ток, При неизменной величине входного напряжения суммарный ток, стекающий на нулевую шину, остается 15 постоянным независимо от установленного кода. Этот ток перераспределяется между сигнальными шинами в соответствии с входным кодом, что создает эффект кодозависимости эквивалентной емкости от кода. 20 При изменении кода от нуля до максимума эквивалентная емкость изменяется от нуля до значения приблизительно С.В предложенном блоке согласующий конденсатор 11 может быть подключен не к 25 выходу повторителя 3, а к его входу. Это приводит к увеличению эквивалентной емкости на небольшую (порядка единицы младшего разряда) величину, постоянную для всех кодов. Емкости конденсаторов 9- 30 11 могут иметь и недвоичное отношение.Предлагаемый блок легко может быть реализован на элементах интегральной микроэлектроники. Блок кодоуправляемой емкости, содержащий группу из М разрядных конденсаторов (где М - разрядность управляющего кода), подключенных первыми обкладками к выходам соответствующих М переключателей, управляющие входы которых соединены с соответствующими разрядами кодового входа блока, и повторитель напряжения, подключенный входом к первому выводу блока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения блока за счет сокращения количества различных номиналов конденсаторов, он содержит (М) конденсаторов связи и согласующий конденсатор, соединенный первой обкладкой с второй обкладкой М-го разрядного конденсатора, а второй обкладкой - с выходом повторителя,.апряжения и первыми входами М переключателей, вторые входы которых подключены к первому вы воду блока, второй вывод которого соединен с второй обкладкой первого разрядного конденсатора, а каждый -й (1М) конденсатор связи подключен первой и втсрой обкладками к вторым обкладкам -го и (+1)-го разрядных конденсаторов соответственно.