Цифроаналоговый преобразователь

-исследовательеханикиВ.П. Курочкин скин (72) (53) (56) с. рис. 5015,ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ тся к автома-, ехнике и может азработке преелей цифрового ал постоянногоальванической образовани С: г ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3965186/24-241.10.8515,05.87. Бюл. ВВсесоюзный научноинститут электромИ.А. Бабанов и681.325(088.8)Электроника 1979,1,б,явка Японии5503 К 1 02 198 Закл. Н 3/, 0 (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ П (57) Изобретение атнос тике и вычислительной быть использовано при цизионных преобразоват кода в аналоговый сиги напряжения или тока с развязкой выходной цепи от логическойземли и цепей питания, Цель изобрете-,ния - расширение области использования и повышение точности преобразования. Устройство содержит преобразователь 1 код-напряжение, операционныйусилитель 2, трансформаторы 3,4, ключи 5,6,7, фильтры 8,9 нижних частот,выходной усилитель 10, выпрямитель11, генератор 12 импульсов, счетчик3, дешифратор 14, КЯ-триггеры 15,16, входную 17 и выходную 8 шины.Цифроаналоговый преобразователь обеспечивает работу со знакопеременнымикодами, и за счет использованного в .нем алгоритма управления ключами изменение величины тока нагрузки выходного усилителя не влияет на точностьразряда входного кода напряжения положитедьной или отрицательной полярности,Выходное напряжение усилителя 2периодически подключается с помощьюключа 7, управляемого сигналом с выхода триггера 15 (фиг. 2 а), к заземленной первичной обмотке трансформатора 3, в которой создается переменное импульсное напряжение (Фиг. 2 г).По окончании переходного процессаФормирования плоской части вершиныимпульса сигналом с выхода триггера16 (фиг. 2 б) включается ключ 5.Вследствие этого на выходе Фильтра. 9создается постоянное напряжение, которое поступает на инвертирующий входусилителя 2. Благодаря действию отрицательной обратной связи, обеспечиваемой при соблюдении указанной нафиг. 1 фазировки обмоток трансформатора 3, на выходе фильтра 9, а следовательно, и на инвертирующем входеусилителя 2, создается напряжение,которое равно выходному напряжениюпреобразователя 1 (с ошибкой не более величины напряжения смещения усилителя 2).Синхронно с ключом 5 сигналом отвторичной обмотки трансформатора 4(фиг. 2 в) включается ключ 6, в результате чего, так как вторичные об-,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при разработке прецизионных преобразователей цифрового кода в аналоговый сигнла постоянного напряжения или тока с гальванической развязкой выходной цепи от логической земли и цепей питания.Цель изобретения - расширение области использования и повышение точности.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма его работы.Устройство содержит преобразователь 1 код - напряжение, операционный усилитель 2, трансформаторы 3 4, ключи 5-7, фильтры 8,9 нижних частот, выходной усилитель 10, выпрямитель 11, генератор 12 импульсов, счетчик 13, дешифратор 14, КБ-триггеры 15 16, входную 17 и выходную 18 шины Устройство работает следующим образом,Преобразователь 1 вырабатывает в зависимости от состояния знакового 5 О 5 20 25 ЗО 35 40 45 мотки трансформатора 3 имеют равное число витков, на выходе. фильтра 8 возникает постоянное напряжение такой же величины, как и на выходе фильтра 9, т.е. напряжение на выходе фильтра 8 равно выходному напряжению преобразователя 1.Выходной усилитель 10 управляется выходным напряжением с фильтра 8 и получает питание от выпрямителя 11.Чтобы цифроаналоговый преобразователь выдавал сигналы обеих полярностей с оцинаковыми предельными значениями, питание выходного усилителя осуществляется двумя одинаковыми разнополярными напряжениями, создаваемыми с помощью выпрямителя 11 из прямоугольного симметричного напряжения вторичной обмотки трансформатора 4 (фиг. 2 в). Напряжение на его первичной обмотке в форме меандра Формируется триггером 16 (фиг, 2 б). Синхронность работы ключей 5 и 6 обеспечивается тем, что их управляющие входы соединены соответственно с первичной и вторичной обмотками трансформатора 4.При изменении входного кода на шине 7 происходит изменение сигнала на шине 18. те. происходит также изменение тока нагрузки во вторичной обмотке трансформатора 4, в результате чего изменяется длительность фронтов и спадов импульсов напряжений в этом трансформаторе, а. следовательно, возникает и запаздывание включения - выключения ключа 6 относительно ключа 5 на величину. Для обеспечения максимально возможной точности работы устройства в целом плоская часть импульса в трансформаторе 3 (фиг. 2 г) должна начинаться ранее момента включения ключа 5 и кончаться позже момента выключения ключа 6. ормирование импульсов в трансформаторах 3 и 4 с упомянутыми выше временными требованиями выполняется с помощью триггеров 5 и 16 следующим образом.Двоичный и-разрядный счетчик 13 считает импульсы, следующие с частотой Е ат генератора 12 импульсов, и управляет неполным дешифра".ором 4, сигналы на третьем и четвертом выходах которого соответствуют кодам И Н и.2 2- и ( - +1) счетчика где Е=.23 1311Длительность импульсовна выходах дешифратора 14 должна быть больше времени С , необходимого для формирования плоской части импульса в трансформаторе 3, а также больше времени задержки С выключения ключа 6 относительно ключа 5, т.е. должны выполняться условия 1с и ъ СоДругими словами, установка триггера 16 и его сброс должны происходить 10 позже установки триггера 15 и ранее его сброса на время, равное Формула изобретения15 Цифроаналоговый преобразователь, содержащий преобразователь код-напряжение, генератор импульсов, операционный усилитель, два трансформатора, два Фильтра нижних частот, вы ходной усилитель, ключ и выпрямитель, первый и второй входы которого подключены к началу и концу вторичной обмотки первого трансформатора соответственно, а выходы положитель ного и отрицательного потенциалов подключены к одноименным входам выходного усилителя, первый информационный.вход которого соединен с первым выходом первого фильтра нижних 30 частот, входы преобразователя коднапряжение являются входной шиной, первый выход соединен с первым входом операционного усилителя, второй вход которого соединен с первым выходом 35 второго фильтра нижних частот, первый вход которого подключен к концу первой вторичной обмотки второго трансформатора, а второй выход объединен с вторым выходом преобразова теля код-напряжение и подключен к шине нулевого потенциала, о т л и ".ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования и повышения точности, в него введены 45 029 4счетчик, дешифратор, два КБ-триггера и два ключа, причем вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов, а выходы соединены соответственно с входами дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с Б-входами первого и второго КБ-триггеров соответственно,. К-входы которых соединены с третьим и четвертым выходами дешифратора соответственно, выход первого КБ-триггера соединен с управляющим входом первого ключа, информационный вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход через первичную обмотку вто- рогО трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, прямой выход второго КБ-триггера соединен с началом первичной обмотки первого трансформатора и с управляющим входом второго ключа, выход которого соединен с вторым входом второго Фильтра нижних частот, а информационный вход соединен с началом первой вторичной обмотки второго трансформатора, инверсный выход второго КБ-триггера соединен с концом первичной обмотки первого трансформатора, средняя точка вторичной обмотки которого соединена с третьим входом выпрямителя, выход нулевого потенциала которого соединен с одноименным входом выходного усилителя, второй информационный вход которого соединен с вторым выходом первого фильтра нижних частот, первый и второй входы которого соединены с выходом третьего ключа и с концом второй вторичной обмотки второго трансформатора соответственно, начало которой соединено с информационным входом третьего ключа, управляющий вход которого соединен с началом вторичной обмотки первого трансформатора, выходы выходного усилителя являются выходной шиной.1311029 г Составитель 3. МоисееТехред М.Ходанич Редактор М. Циткин рректор С. Черни Заказ 1903 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна 6 Тираж 902ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская Подписноа СССРтийнаб д. 4/