Параллельно-последовательный делитель напряжения

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09,1172 (21) 1845061/18-21с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 3007,80, Бюллетень М 28Дата опубликования описания 300780 1) з Н 03 К 13/02 Государстаеиный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Фрунзенский политехнический институт(54) ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬНАПРЯЖЕНИЯ Известен делитель напряжения с кортежем коэффициентов деления, подчиняющихся геометрической прогрессии, который необходим для построения равноточных аналого-цифровых преобразователей, состоящий из резисторов, соединенных последовательно, сопро тивления которых подчиняются геометрической прогрессии. Эта цепочка подсоединяется к образцовому напряжению через один из гп резисторов, значения сопротивлений которых обеспечивают 20 формирование и и значений напряжения, подчиняющихся геометрической прогрессии 1) . ния 21 . Недостатком этого делителя является невозможность одновременного формирования им нескольких значений образцовых напряжений, что не обеспечивает ему и аналого-цифровому преобразователю, использующему данный делитель, высокого быстродействия. Поскольку в нем формируются значения напряжения по одному в каждом разряде, то общее время работы равно про" ;должительности и т тактов, где и Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих равноточных (с постоянной относительной погрешностью по всему диапазону) аналого-цифровых преобразователей. Недостатком делителя является ог раниченность его разрядности, равной двум.Известен также параллельно-после" довательный делитель напряжения, содержащий ( пз -1) последовательно со единенных ступеней деления, в каждойиз которых первый и второй входы соединены через и параллельно соединенных цепочек, состояших из последовательно соединенных ключа и резистора, первый вход и выход каждой ступени деления соединены через (п -1)параллельно соединенные вторые аналогичные цепочки, шунтированные ключом, источник образцового напряжения,соединенный первым выводом с первымвходом старшей ступени деления и вторым выводом - со вторыми входами всехступеней деления, которые соединенытакже с одним из выводов выходногорезистора, вторым выводом соединенного с выходом младшей ступени деле"На чертеже предсгавлена схема предлагаемого делителя.Делитель содержит в каждой ступени деления дополнительную цепочку, состоящую из ( о +1) -го последовательно соединенных резисторов 1"4. Эта цепочка вторым выводом через дополнительный ключ 5 соединена с выходом ступени. Первый вывод этой цепочки соединен со вторым выводом источника образцового напряжения. Первый вход и выход ступени деления соединены через (п -1) параллельно соединенные цепочки, состоящие из последовательно соединенных резисторов б - 8, ключей 9-11 и шунтированные своим дополнительным ключом 12. Первый и второй вход ступени деления соединены через и параллельно соединенных вторых аналогичных цепочек, состоящих иэ последовательно соединенных ключей 13 - 15 и резисторов 1 б - 18. Дополнительная цепочка, состоящая из (и +,1)"го резисторов 19 - 22 и имеющая номер а, соединена вторым выводом через свой дополнительный ключ 23 с первым выводом источника 24 образцового напряжения. Одноименные выводы всех дополнительных цепочек бО-1) последовательно соединенных ступеней деления, в каждой из которыхпервый и второй входы соединены через и параллельно соединенных цепочек, состоящих из последовательйо со единенных ключа и резистора, первыйвход и выход каждой ступени делениясоединены через (и -1) параллельносоединенные вторые аналогичные цепочки, шунтированные ключом, источник образцового напряжения, соединенный первым выводом с первым входом старшей ступени деления и вторым.выводом - со вторыми входами всехстепеней депения, введены щ дополнительных цепочек, состоящих из ( и +1)го последовательно соединенных резис- ,.торов кажцая, и ю (и +2) дополнительныхключа, причем первые выводы дополнительных цепочек соединены со вторым 25выводом источника образцового напряжения, первый вывод которого соединен через соответствующий дополнительный ключ со вторым выводом щ -нойдополнительной цепочки, второй вывод Зркачцой из остальных (щ - 1) дополнительных цепочек соединены соответственно через дополнительный ключ с выходом соответствующей ступени деления,а одноименный вывод каждой дополнитель.ной цепочки соединен соответственночерез дополнительный ключ с соответствующей выходной клеммой делителя,соединены через дополнительные ключи 25 с соответствующей из выходныхклемм 26 делителя.Устройство работает следующимобразомКаждая 1 - ая степень деления приФормировании конкретного коэФФициента деления представляет собой двапоследовательно соединенных резистора с сопротивлениями Я и Й; . Сопротивление каждого ( -го из и выходныхрезисторов, кроме (и +1)-го, для любой-ой ступени деления равно и/С",)1,а их сумма совместно с сопротивлением (и +1) -го резистора составляет Я , следовательно,сопротивление (я +1) -го резистора равноИ ,(ю-а)Ч-. ;. =гС -1),где- номер резистора последователь-,ной цепочки;) - номер разряда,а С=г; /г; 1,=сопа 1)1,111 Величины сопротивлений резисторовв параллельно соединенных первых цепочках каждой 1 -ой степени деленияопределяются следующим соотношением .Ч .:Я+к /Д1Величины сопротивлений резисторовв,параллельно соединенных вторых цепочках каждой ) -ой ступени деленияопределяются таким образомр:д(с" ).и ;.,При подключении делйтеля под образцовое напряжение Оо и запуске узла, управляющего состоянием всех егоключей (на чертеже этот уэел не показан) первыми замыкаются ключ 23 иключи 25 в -ой дополнительной цепочки. На выкодных клеммах появляютсяобразцовые (я +1) значения напряжений0; фО, /(С" ) при (:(,1 п 1,После того, как они используютсяаналого-циФровым преобразователем,размыкаются все вышеуказанные ключи,замыкается соответствующая пара ключей 11, 15, или 10, 14, или 9, 13или ключ 12 и ключи 25 следующей младшей ступени деления. При этом навыходных клеммах делителя 26 формируются образцовые значения напряженийЗатем, после их использования, размыкаются все ключи 25 (щ -1) -й ступени деления, а выбранная пара замкнутых ключей 11, 15, или 10, 14, или 9, 13, или ключ 12, остается ввзамкнутом состоянии, замыкается аналогичная нара ключей (в -2) -й ступени деления и все ее ключи 25, При этомна выходах формируются образцовыезначения напряжений, равныейналогично при подключении на выходные клеммы делителя 1 -й ступениделения с замыканием во всех старшихступенях деления ключей 11, 15; О,14; 9, 13 или 12 формируются значения образцовых напряжений; =;. Пс),10Наконец, при подключении к выходнымклеммам делителя 1-й декады, передкоторой замкнуты в каждой старшейступени, кроме е -й, соответствующиепары ключей 11, 15; 10, 14 или 9, 13,или 12, формируются образцовые значения напряжения ц= О /СПри комбинировании замыкания всехключей 11, 15; 10, 14; 9,13 и 12 вовсех ступенях деления будут сформированы и -а образцовых значений напряжения, любые соседние из которыхотличаются в С раз, т.е. составляюттребуемый кортеж геометрической прогрессии. 25Рассмотренный параллельно-последовательный делитель напряжения позволяет одновременно формировать и 1образцовых значений напряжения, подчиняющихся геометрической прогрессии, что обеспечивает построение равноточных аналого-циФровых преобразователей с более высоким быстродействием. Это расширяет области применения равноточных аналого-цифровых яре" 35образователей,К тому же, если в этих преобразователях наименьший результат измерений выбрать равным одной целой единице измерения, то они смогут выдавать результаты измерения не тольков значениях измеряемой величины, нои в их целочисленных логарифмах, чтосущественно сокращает емкость последующих узлов памяти, линий связи идозволяет вести последующие расчетыв логарифмах, т.е. иметь более простую и более быстродействующую аппаратуру обработки снимаемой информации.Формула изобретенияПараллельно-последовательный делитель напряжения, содержащий (т -1)последовательно соединенных ступеней деления, в каждой из которых первый и второй входы соединены черезП параллельно соединенных цепочек,состоящих из последовательно соединенных ключа и резистора, первый входи выход каждой ступени деления соединены через (и -1) параллельно соединенные вторые аналогичные цепочки,шунтированные ключом, источник образцового напряжения, соединенный первым выводом с первым входом старшейступени деления и вторым выводом -со вторыми входами всех ступеней деления, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения быстродействия, в него введены п 1 дополнительныхцепочек, состоящих иэ (и +1) последовательно соединенных резисторовкаждая, и т (и +2) дополнительныхключа, причем первые выводы дополнительных цепочек соединены со вторымвыводом источника образцового напряжения, первый вывод которого соединен через соответствующий дополнительный ключ со вторым выводом п -нойдополнительной цепочки, второй выводкаждой из остальных (щ -1) дополнительных цепочек соединен соответстве нно через дополнительный ключ с выходом соответствующей ступени деления, а одноименный вывод каждой дополнительной цепочки соединен соответственно через дополнительный ключс соответствующей выходной клеммойделителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Измерительная техника, 1974,Р 12,;с, 20,. рис, 3,2. Авторское свидетельство СССР позаявке Р 18436 10/18-21, 31, 10, 72 (прототип),752784 Составитель А.Воителеведактор С.Тимохина Техред И.Лсталош Корректор Е.Па аказ ЦНИИП 3035 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 995Государственногоделам изобретениймосква, Ж, Рауш Подписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5