Преобразователь напряжения в код повышенной точности

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотоз Советских Социалистических Уеспублик(11) ф 2 ф 1) До олнительное к авт в дено 12.01.72(21 )-1739227/26-2 1динением заявки2) 3 6 ЦМ,Кл. и13/2 с прис Гасударственный хамитеСовета Министров СССРпо делам изооретенийн открытий оритет. Т, Пешко ственный университет им, В. И, Ленин 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛПОВЫШЕННОИ ТО 1 НАПРЯЖЕНИЯ В КНОСТИ Изобретение отно ной и измерительной использовано при пос ы числите тс ыть хинке и м нии различных автоматических систем.Известен преобразователь напряженияв код, содержащий сравниваюший элемент,высокоскоростной делитель, блок ключей,распределитель генератор, логическое устройство, блок точных ключей, высокоточный делитель и анализатор,.причем выходгенератора черезраспределитель соединенс входом логическогоблока, выход блока точных ключей через высокоточный делитель соединен с первым входом анализатора, второйвход которого подключен к входному выводу,а третий - к управляющему выходу распределителя, выход блока ключей через высокоскоростной делитель и сравнивающий элемент,второй вход которого подключен к входномувыводу, соединен с управляющим входом логического блока,Целью изобретения является повышениебыстродействия и точности устройства, атакже сокрашение обьема оборудования,Для этого в преобразователь введен 1 ра элек(71) Заявитель Белорусский регистр-сумматор, причем его информ а ционные входы соединены с выходами ло-гического блока информационные выходы - с входами блока точных ключей и блока ключей, а управляющий выход - с :выходом анализатора, Кроме того, входы высокоточного делителя соединены с выходами блока ключей.На чертеже приведена структурная .трическая схема преобразователя.Преобразователь напряжения в код повышенной точности содержит сравниваюши 9 элемент 1, высокоскоростной делитель 2, блок ключей 3, высокоточный делитещ,4, блок точных ключей 5, анализатор 6 регистр-сумматор 7, логическое устройство 8, распределитель 9 и генератор 1 О,Из всех существующих типов преобра зователей напряжения в код (ПНК) наиболее широко используются (особенно при построении многоканальных систем) преоб,разовате,ни, поразрядного уравновешивания. Основными характеристиками таких преоб - , 5 разователей являются точность и быстро: действие. При этом как правилс чем боль; ше быстродействие преобразователя, тем : меньше его точность. Это связано с темчто динамические характеристики отдель-:ных элементов преобразователей тем хуже, чем лучше их точностные параметры,Для ПНК поразрядного уравновешиваниявремя преобразования Тпр определяетсякак:пр уст .где Т - время определения одного разряустда, выбираемоеисходя из допустимой погрешности установления эталонного напряже; ния, соответствующего старшему разряду.". разрядность определяемого кодо вого эквивалента:Поэтому для преобразователей различного быстродействия, как правило, справедливы следующие соотношения:Т ) Тпр, т пр, б 1Йгде Т и Т - значения временипо, т по. бвыполнейия преобразования соответственйоточным и быстродействующим преобразователям,Ь И- погрешности преобразованиятточного и. быстрадействующего преобразователей соответственно,В том случае, когдаТ (Туст, т пр. бгде Т - время определения одногочст, тразряда для точного преобразователя, можно используя в одном преобразователе отдельные блоки точного и быстродействующего преобразователя, при незначи-тельном усложнении сконструировать устройство, обеспечивающее погрешности ц, =1 б: Ь при времени преобразования Т, дляпр которого выполняется неравенствоТ (Т (2 Тпр. б пр пр. бТакие точность и быстродействие обе, спечиваются в предложенном преобразова-теле.Преобразователь работает следующимобразом.Часть преобразователя, состоящая из,компонентов 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, представляет собой преобразователь, .обеспечивакчцпй получение Ь разрядного кода за время Т с погрешностью Й б,Часть преобразователя, состоящая изкомпонентов 4, 5, образует преобразователь кода в напряжение, обеспечивающийна своем выходе выработку через время Т аналогового сигнала, соответствующую пркодовому значению в регистре-сумматоре 7 с погрешностью й Анализатор 6 представляет собой считывающий преобраЭто связано с тем, что погрешности установки эталонных напряжений, соответствующих отдельным разрядам кода, будут тем меньше влиять на точность формирования компенсирующего сигнала чем младше эти разряды. Кроме того, в цепях младших разрядов компонентов 4 и 5 могут быть использованы более быстродействующие элементы,45 50 Спустя время Т (Т после завершения2 попервого атапа распределитель 9 на своемдополнительном выходе оцень, связывающая 65 распределитель 9 и анализатор 6) вырабатывает сигнал. По атому сигналу анализатор 6 Формирует код коррекции соответствующий разности компенсирующегоОи входного сигналов, и осуществляет из менение кода в регистре 7 на его велизова 2 ель, Рн формирует код с шагом дис-кретности 4 т, эквивалентный разностизначения преобразуемого входного) и точу ного компенсирующего) сигналов, В принципе, в качестве анализатора может бытьиспользован любой другой тип ПНК,Перед началом преобразования все элементы устройства ставятся в нулевое15 состояние,Отыскание кодового эквивалента напряжения выполняется в два этапа Т 1 и ТНа первом этапе (Т = Т ) обычным1 пробразом, осуществляется отыскание кодово 2 О го эквивалента входного сигнала с погрещностью Ь с тактом нахождения отдельгных разрядов 1, = Тпр /Л При этомкомпоненты 1, 2, 3; 7, 8, 9, 10 работаютизвестным образом, реализуя известныйспособ порязоядного уравновешивания,По завершении первого этапа в регистре - сумматоре 7 будет зафиксированкод, отличающийся от истинного эквивалента аналоговой входной величины наКоду в регистре - сумматоре 7 будет соответствовать с погрешностью Ь аналоготвый точный компенсирующий сигнал, таккак к этому моменту время установлениястарших разрядов будет близким к значениюТ . Меньшее значение времени установйилейия младших разрядов в цепях компо,нентов 4 и 5 по отношению к величинеТ не приводит, как правило, к увеличеПОнив погрешности формирования точногокомненсируюшег о сигнала, .ран 902 однисное Изд. 1 й ак омитета Совета Министров СССР етений и открытий Раушская .наб., 4 НИИПИ государственного по делам изоб Москва, 11303Предприятие Патент, Москва, Г, Бережковская наб 24чину. После этой коррекции в регистре 7, будет находиться код, соответствующий с погрешностью Ь значению преобразуе-Вмого (входного) напряжения. Связь ком-понентов 6 и 7 может быть осуществле на любым известным способом. Корректирующий код может считываться вместе с кодом в регистре 7,Время Т выбирают таким, чтобы поигреш ность формирования компенсирующего 1 О сигнала не превышала ЙтПредмет изобретения1. Преобразователь напряжения в код по вышенной точности, содержащий сравнивающий элемент, высокоскоростной делитель, блок( ключей, распределитель,т енератор,логическое устройство, блок точных ключей, высокоточный,. делитель и анализатор, причем выход генерато-Ж ра через распределитель соединен с входом, логического блока, выход блока точных;. 6ключей через высокоточный делитель соединен с первым входом анализатора, второй вход которого подключен к входному выводу, а третий - к управляющему выходу распределителя, выход блока ключей через высокоскоростной делитель и сравнивающий элемент, второй вход которого подключен к входному выводу, соединен с управляющим входом логического блока, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения бы,стродействия и точности, в него введен регистр-сумматор, причем его информационные входы соединены с выходами логического блока, информационные выходы - с входами блока точных ключей и блока ключей,а управляющий вход - с выходом анализа,тора,2, Преобразователь по и. 1, о т л н -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокрашения объема оборудования, входы высокоточного делителя соединены с выходами блока ключей.