Синус-косинусный цифроаналоговыйпреобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскик Социалистических Республик(22) Заявлено 190679 (21) 2782017/18-24 (5) М Кл с присоединением заявки Нов(23) Приоритет С 06 С 7/22 С Об 3 3/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийИзобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике.Известен синус-косинусный цифроаналоговый преобразователь, содержащийцифровой .управляемый резистор, операционный усилитель и масштабные резисторы, отличающийся простотой Щ .Однако он имеет погрешность аппроксимации более 3, что существенно ог О раничивает область применения.Наиболее близким к предлагаемомуявляется синус-косинусный цифроаналоговый преобразователь, содержащийпервый операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, первый резистор обратнойсвязи, включенный между входом и вы:ходом первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, между входом и выходом которого включен второй резистор обратной связи, первый входной резистор, включенный между выходом первого и входом втоР, го операционных усилителей, второй входной резистор, первый вывод которого соединен со входом второго операционного усилителя, а второй вывод является входом преобразователя, цифровой управляемый резистор, вйполненный на П переключателях, первые неподвижные контакты каждого из которыхсоединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые неподвижные контакты каждого из которыхсо входом первого операционного уси- .лителя, и весовых резисторах, первыевыводы которых соединены.с подвижны"ми контактами переключателей, а вторые выводы объединены и через первыймасштабный резистор соединены со входом первого операционного усилителя,управляющие входы переключателей являются разрядными входами преобразователя,Этот преобразователь реализует аппроксимирующую функцию в виде рациональной дроби второго порядка, у которой отношение коэффициентов при линейном и квадратичном членах числителя всегда равно отношению коэффициентов при аналогичных членах знаменателя 2.Однако указанная взаимосвязанностькоэффициентов значительно ограничивает точность воспроизведения синусной икосинусной зависимостей.Цель изобретения - повьиаение точности преобразователя,Эта цель достигается тем, чтосинус-косинусный цифроаналоговыйпреобразователь, содержащий первыйоперационный усилитель, выход кото рого является выходомпреобразователя, первый резистор обратной связи,включенный между входом и выходомпервого операционного усилителя, второЯ операционный усилитель, междувходом н выходом которого включенвторой резистор обратной связи, первый"входндй резистор, включенный между выходом первого и входом второго операционных усилителей, второй входноЯ резистор, первый вывод которогосоединен со входом второго операционного усилителя, а второй вывод является входом преобразователя, цифровой управляемыЯ резистор, выполненный на П переключателях, первыенеподвижные контакты каждого из которых соединена с выходом второгооперационного усилителя, а вторыенеподвижные контакты каждого изкоторых - со входом первого операционного усилителя, й весовых резисторах первые выводы которых соединены с подвижными контактами переключателей, а вторые выводы объединены и через масштабный резистор соединены со входом операционного усилителя, управляющие входы переключателеЯ являются разрядными входами преобразователя, дополнительносодержит второй и третий масштабныерезисторы, соединенные первыми:выводами с общими выводами весовых резисторов цифрового управляемого резистора,второй нынод второго масштабного резистора соединен с шиной нуЛевого .потенциала, а свободный выводтретьего масштабного резистора - совходом второго операционного усилителя.На чертеже приведена схема преобраэователя,Преобразователь содержит цифровой управляемый резистор 1, состоящий из и весовых резисторов 2 о 2 н ,переключателей 303 ни первого 45масштабного резистора 4, первый ивторой операционные усилители Ь иб, первый и второй резисторы 7 и 8обратной связи, первый и второй нходА,еь," Чт(8 У 4+ оцф 2) 0 Ь(у 9+Все коэффициенты дроби (2) независимы, в этом случае погрешностьаппроксимации функции О Ощ ь 1 ГЙ 9/2аюк всоставляет менее 0,03 в дйапазонеизменения аргумента 0641Описанный преобразователь реализует приближение н зависимостиЕ 8)" соьфис. погрешностью не более 0,03 в томжедиапазоне изменения аргумента при управлении цифровым управляемым резистором 1 обратным двоичным кодом 9,ные резисторы 7 и 8 обратной связи,первый и второй входные резисторы9 и 10, второй и третий масштабныерезисторы 11 и 12,Синус-косинусный цифро-аналоговый преобразователь работает следующим образом.Входное напряжение устройствачерез второй входной резистор 10 подается на вход второго операцион-.ного усилителя 6, куда поступает также выходное напряжение преобраэонателя через первый входной резистор 9 и напряжение, действующеена объединенных выводах весовых резисторов 2 о, .22 д , через масштабный резистор 12, Выходное напряжение .второго операционного усилителяб равно сумме указанных напряженийО=, у ( УюО ьх (9 Ояц УНО) ю (1 )где О - выходное напряжение операционного усилителя бО х - входное напряжение преобразователяОЭ " выходное напряжение преобразователяО - напряжение., действующеена объединенных выводахнесоных резисторов.2 ,2,1.2;у 8 у 9уО уюта- проводимости резисторов 8-10,12учитывая следующие соотношениямежду напряжениями, действующими впреобразователе,02+уОо 4 11 1ч.-ч,оЬЫХ у2)7где. У 0 - весовая проводимость цифрового управляемого резистора1;6 - двоичный код4 ф ИфУ,2 - проводимости масштабных резисторов 4; 11 н 12 соответственно,и Формулу (1), выходное напряжениепреобразователя можно записать в следующем виде:о) ОВхУ 4 9 Ч д 1 19 ОО(2)Таким образом, введение масштабных резисторов привело к созданиюдополнительной обратной связи в преобразователе, благодаря которой обеспечена незавйсимость коэффициентов аппроксимирующей функции, что позволяет увеличить по сравнению с известным точность аппроксимации синуснойи косинусной функции.Формула изобретения Синус-косинусный цифроаналоговыйпреобразователь, содержащий первыйоперационный усилитель, выход кото822208 Составитель Н.Балабощкоедактор М.Петрова . Техред М.федорнак Корректо л Заказ 1856/75ВНИИПИ СССРпо де113035, б., д.4 Подпнсно Тираж 745Государственного комитеталам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская на иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 рого является выходом преобразователяпервый резистор обратной связи, включенный между входом и выходом первого операционного усилителя, второйоперационный усилитель, между входоми выходом которого включен второйрезистор обратной связи, первый входной резистор, включенный между выходом первого и входом второго операционных усилителей, второй входнойрезистор, первый вывод которого сое-динен со входом второго операционногоусилителя, а второй вывод являетоявходом преобразователя, цифровой управляемый резистор, выполненный наи переключателях, первые неподвижные контакты каждого из которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые неподвижныеконтакты каждого из которых - со входом первого операционного усилителя,и весовых резисторах, первые выводы которых соединены с подвижнымиконтактами переключателей, а вторые 6выводы объединены и через первыймасштабный резистор соединены со вхо.дом первого операционного усилителя,управляющие входы переключателей являются разрядными входами преобразователя, о т л и ч а ю щ .и й с я тем,что, с целью повышения точности, онсодержит второй и- третий масштабные.орезисторы, соединенные первыми выводами с обшими выводами весовых резис- торов цифрового управляемого резис-.тора, второй вывод второго масштабного резистора соединен с шиной ну.левого потенциала, второй выводтретьего масштабного резистора - совходом второго операционного усилите 15 ля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 4021648,кл.235150.53, оаублик. 1977.щ 2. Авторское свидетельство СССР.по заявке Э 2674784/24,кл. 6 06 4 3/00, 1978.