Гибридный синусно-косинусный функциональный преобразователь

(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1109,78 (21) 2661347/18-24с присоединением заявки Йф(51)М. Кл. 6 06 3 3/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Московский институт электронной техникиИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных и управляющих системах. 5Известен кусочно-линейный циФро. аналоговый преобразователь, содер-. жаний блок управления, линейный циФроаналоговый преобразователь, инвертор, коммутатор и сумматоры. Этот преобразователь обладает большим быстродействием, но имеет низкую точность преобразования 11.Наиболее близким техническим решением является синусно-косинусный циФроаналоговый преобразователь, который содержит последовательно соединенные линейный циФроаналоговый преобразователь, коммутатор, блок сумматоров, блок выбора октанта и знака и осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию периода синусоидыи косинусоиды Г 21.Существенным недостатком этого преобразователя является низкая точ ность преобразования.Цель изобретения - повышение точности устройства.Для достижения поставленной цели гибридный синусно-косинусный Функцио ЗО нальный преобразователь, содержащийсумматоры, входы которых соединеныс соответствующими выходами управляемого коммутатора, выходы сумматоров являются выходами преобразователя, первый вход коммутатора соединен с выходом линейно.циФроаналогового преобразователя, вход которогоявляется аналоговым входом Функционального преобразователя, управляю"щие входы линейного циФроаналоговогопреобразователя и управляющие входыкоммутатора подключены к разрядномувходу Функционального преобразователя, дополнительно содержит масштабные резисторы, управляемый ключ, циФровой управляемый резистор и операционные усилители, в обратной связикаждого из которых включен соответствующий масштабный резистор, выходыоперационных усилителей подсоединенысоответственно ко второму и третьемувходам управляемого коммутатораи к первому и второму входам управляемого ключа, выход которого черезпервый масштабный резистор соединенсо входом циФрового управляемогорезистора, управляющие входы управляемого ключа и цщррового управгде О - выходное напряжение линейного цифроаналогового преобразователя 1;О- входное напряжение функционального преобразователя;- масштабный коэффициент;6 - код младших разрядов двоичного кода М,Напряжение на выходах операционных усилителей 9, 10 в нечетных октан, гах, когда ключ 5 подключен к выходу операционного усилителя 9, равны 2 С йюМаак 2 ДЯО вых=В О вх совМ ахпри изменении аргумента0 сгде А, В - масштабнйе коэффициенты. ляемого резистора подключены к разрядному входу Функционального преобразователя, аналоговый вход Функционального преобразователя соединен непосредственно с четвертым входом управляемого коммутатора и через второй масштабный резистор - со входом цифрового управляемого резистора.На чертеже изображена функциональная схема преобразователя.Гибридный синусно-косинусный Функциональный преобразователь содержит линейный цифроаналоговый преобразователь 1, управляемый коммутатор 2, сумматоры 3 и 4, управляемый ключ5, масштабные резисторы б и 7, цифровой управляемый резистор 8, выходыкоторого соединены со входами операционных усилителей 9 и 10, в обратной связи которых включены масштабные резисторы 11 и 12 соответственно. Разрядный вход Функционального 20преобразователя 13, аналоговый вход 14.Гибридный синусно-йосинусный Функциональный преобразователь работает следующим образом. 25Входное напряжение поступает на аналоговые входы линейного цифроаналогового преобразователя 1 иуправляемого коммутатора 2 непосредственно, а на входы операционных ЗО усилителей 9 и 10 через масштабный резистор 6 и цифровой управляемый резистор 8.Изменение двоичного кода М соответствует периоду синусоиды и косину соиды, следовательно, каждый разряд двоичного кода М имеет следующийовес: первый разряд - 180 , второй 90 о третий 45 , , последний 180/и, где и - число разрядов. Три старших разряда двоичного кода М поступают 40/на коммутатор 2 определяя восемь равных участков аппроксимации (октантов); кроме этого третий разряд двоичного кода М, имеющий вес 45 , управляет управляемым ключем" 5, так что при нулевом состоянии указанного разряда ключ 5 подключен к выходу операционного усилителя 9, а при единичном состоянии - к выходу операционного усилителя 10.Каждое иэ восьми состояний трех старших разрядов двоичного кода М соответствует подключению входного напряжения устройства, выходного напряжения линейного цифроаналогового преобразователя 1 и выходных напряжений операционных усилителей 9 и 10 к определенным входам сумматоров 3 и 4, имеющих инвертирующие и неинвертирующие входы. Младшие разряды двоичного кода М (все разряды, кроме, трех старших) управляют линейным 9) цифроаналоговым преобразователем 1 и цифровыми управляемым резистором 8. Выходное напряжение линейного цифРоаналогового преобразователя 1 равно1 Овй Е (1) 65I УЬ ов9 вх УОУо (Ьф 17)+ 7 Уо ЬУ 1,Уо(6 тах)УЧцЧо+ЧУ 1 УЧ 8 где О, Оо - напряжения на выходахоперационных усилителей9, 10 соответственно;У Ут - проводимости масштабныхЬРезисторов б, 7 соответственно;У, У - пРоводимости масштабныхрезисторов 11 и 12 соответственно;У - весовая проводимость циФорового управляемого резистора 8;6 - максимальное значение кощахда младших разрядов.. Напряжения на выходах операционных усилителей 9 и 10 в четных октантах, когда ключ 5 подключен к выходу операционного усилителя 10, равны 6 12 оУУ 2(оф 1 Ьф т)фУт о(еак "11 (4) ЬУо (8 ахВыходные напряжения устройства, пропорциональные синусу и косинусу двоичного кода М, являются линейными комбинациями входного напряжения устройства и напряжений, определяемых Формулами (1) в (5), и в каждом из восьми октантов выражаются соответствующими зависимостями.Выходные напряжения Овыхи Овьо 2 с погрешностью не более 0,5 приближаются к функциям752394 ЦНИИПИ Заказ 4752/11 Тираж 751 Подписное филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,4 В качестве цифрового управляемого резистора 8 может использоваться как цифровой управляемый резистор с номиналами разрядных резисторов пропорциональными степени двух, так и цифровой управляемый резистор со структурой К - 2 В, более технологичной в микроэлектронном исполнении.Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении точности устройства при сохранении высокого быстродействия, которым обладают безынерционные цифроаналоговые преобразователи. Формула изобретения 15Гибридный синусно-косинусный функциональный преобразователь,содержащий сумматоры, входы которых соединены с соответствующими выходами управляемого коммутатора, выходы суммато ров являются выходами преобразователя первый вход коммутатора соединен с выходом линейного цифроаналогового преобразователя, вход которого является аналоговым входом функционального 25 преобразователя,управляющие входы линейного цифроаналогового преобразователя и управляющие входы коммутатора подключены к разрядному входу функционального преобраэовате ля, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, онсодержит масштабные резисторы, управляемый ключ, цифровой управляемыйрезистор и операционные усилители, в обратной связи каждого из которых включен соответствующчй масштабный резистор, выходы операцион"ных усилителей подсоединены соответственно ко второму и третьемувходам управляемого коммутатора и кпервому и второму входам управляемого ключа, выход которогочерез первый масштабный резисторсоединен со входом цифровогоуправляемого резистора, управляющие входы управляемого ключа ицифрового управляемого резистора под"ключены к разрядному входу функционального преобразователя, аналоговыйвход функционального преобразователясоединен непосредственно с четвертымвходом управляемого коммутатора ичерез второй масштабный резистор - совходом цифрового управляемого резистора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 547967, кл. С 06 С 7/26, 1977. 2. Патент США Р 4072940,кл. 340-347, 1977 (прототип).