Преобразователь фазоимпульсного кода в напряжение

О П И С-Х-Н=Й. ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТ 1) Дополнительное к авт, свид-ву2) Заявлено 17.05.76 (21) 2360640/18с присоединением заявкиМ Кз Н ОЗК 13/20 сударствеииыи комите(45) Дата опубликования описания 07.10,8 СССР по делам изосрвтеии и открытий(72) Авто изобрете О. А, Малый 1) Заявите 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗОИМПУЛЪСНОГО КОДА В НАПРЯЖЕНИЕИзобретение относится к аналого-цифровой вычислительной, а также измерительной технике, а именно к технике преобразования формы информации, и может быть использовано в различных приборах, работающих в фазоимпульсном коде с любым основанием.Известно устройство для преобразования кода в напряжение путем промежуточного преобразования кода во временной интер вал и усреднения последнего, содержащее блок преобразования кода во временной интервал, выходом соединенный с управляющим входом ключа, второй вход которого подключен к источнику эталонного 1 напряжения, а выход ключа соединен со входом выходного усредняющего устройства 11.Однако это устройство имеет низкое быстродействие. 20Известен другой преобразователь, являющийся наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению, в котором осуществляется параллельное преобразование разрядов кода во 25 временные интервалы, усреднение последних и суммирование выходных напряжений усредняющих устройств. Этот преобразователь содержит блоки (хронотроны) для запоминания и преобразования фазо ч769733 импульсного кода в широтноимпульсныи, входы которых подключены к выходу генератора тактовых импульсов, усредняющие блоки (интеграторы)и электронные ключи, первые входы которых подключены к источнику эталонного напряжения, а выходы - к входам усредняющих устройств 2.Недостатком этого устройства является его сложность, так как в нем использовано большое количество аналоговых элементов (и ключей, и интеграторов и и весовых резисторов), поэтому в результате неидеальности параметров используемых аналоговых элементов и разброса этих параметров точность преобразования и стабильность параметров устройства невысоки.Целью изобретения является повышение точности преобразования и стабильности параметров преобразователя.Это достигается тем, что в преобразователь фазоимпульсного кода в напряжение, содержащий блок для запоминания и преобразования фазоимпульсного кода в широтноимпульсный, состоящий, например, из и-разрядного регистра и и К - Б-триггеров, Я-входы которых соответственно подключены к выходам регистра, тактовый вход последнего соединен с выходом генератора тактовых импульсов, усредняющий блок и ключ, первый вход которого под769733 ключсн к источнику эталонного напряжения, а выход - ко входу усредняющего блока, введены гг делителей частоты, гг-канальный распределитель уровней, (гг - 1) Р-триггеров, две группы элементов И и элемент ИЛИ, причем все делители частоты и гг-канальный распределитель уровней соединены последовательно, выход генератора тактовых импульсов соединен со входом первого делителя частоты, выход которого подключен к К-вхолу К - 8-триггера старшего разряда и к С-входам Р-триггеров, вы; оды последующих делителей соединены соответственно с К-входами К - 5-триггеров младших разрядов и Р-входами Р-триггеров, выходы которых соответственно подключены к первым входам элементов И первой группы, вторые входы последних соединены с выходами соответствующих К - Я-тригг еров младших разрядов, выход К - 5-триггера старшего разряда и выходы элементов И первой группы подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами и-канального распределителя уровней, а выходы элементов И второй группы подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом клюсга1-1 а (1 гнг. 1 представлена структурная схема устройства па примере трехразрядного преобразователя; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства.Преобразователь фазоимпульсного кода (в частности, дссятичного) в напряжение содержит блок 1 лля запоминания и преобразования сразоимпульсного кода в широт оимпульсный код, состоящий из трехразрялного регистра 2 и К - Ь-триггеров 3, 4 н 5, 8-входы которых соответственно подключены к выходам регистра. Тактовый вход последнего соединен с выходом генератора 6 тактовых импульсов. Кроме того, преобразователь содержит усредняющий блок 7 (например, интегратор) и ключ 8, первый вход которого подключен к источнику эталонного напряжения 9, а выход - к усредняющему блоку 7.В преобразователь введены три делителя частоты 10, 11 и 12 и трехканальный распределитель уровней 13, два Р-триггера 14 и 15, первая группа элементов И 16 и 17, вторая группа элементов И 18, 19 и 20, а также элемент ИЛИ 21. Все делители частоты 10, 11 и 12 и трехканальный распределитель уровней 13 соединены последовательно. Выход генератора 6 соединен со входом первого делителя частоты 10, выход которого подключен к К-входу К - Ь-триггера 3 старшего разряда и к С-входам Р-триггеров 14 и 15, Выходы последующих делителей 11 и 12 соединены соответственно с К-входами К - 5-триггеров 4 и 5 млад 5 И 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 шнх разрядов и Р-входами Р-триггеров 14 н 15. Выходы последних соответственно подключены к первым входам элементов И первой группы 16 и 17, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих К - 5-триггеров 4 и 5 младших разрядов. Выход К - 5-триггера 3 старшего разряда и выходы элементов И первой группы 16 и 17 подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы 18, 19 и 20, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами трехканального распределителя уровней 13. Выходы элементов И второй группы 18, 19 и 20 подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 21, выхол которого соединен со вторым управляющим входом ключа 8.Преобразователь работает следующим образом,Генератор 6 вырабатывает последовательность импульсов а (см, фиг. 2) с частотой которые подаются на трехразрядный регистр 2 и первый делитель 10, с выхода которого опорные импульсы с, с частотой 1 О=,/10 подаются на К-вход триггера 3, на Ь-вход которого поступают импульсы Ьг с выхода старшего разряда регистра 2. К - 8-триггер 3 формирует широтноимпульсные последовательности /ь длительность импульсов которых пропорциональна записанной цифре в старшем разряде регистра 2, так как фазовый сдвиг импульсов бг относительно импульсов опорной последовательности с, с частотой /, определяется цифрой старшего разряда регистра 2, С выходов младших разрядов последнего на 5-входы К - Я-триггеров 4 и 5 поступают импульсы /г 2 и /гз, на К-входы которых подаются импульсы с, и с: с частотами /о/10; /о/100 с выходов делителей 11 и 12, К - 5-триггеры 4 и 5 формируют последовательности /. и Уа, длительности импульсов которых пропорциональны дополнительному коду цифр младших разрядов, Эти последовательности поступают на вторые входы элементов И первой группы 16 и 17, на первые входы которых подаются положительные импульсы р, и рг. Последние формируются соответствующими Р-триггерами 14 и 15, на тактовые С-входы которых поступают опорные импульсы сь а на Р-входы - импульсы с 2 и с, с выходов соответствующих делителей частоты 11 и 12. Элементы И первой группы 16 и 17 формируют широтноимпульсные последовательности г, и г, с частотами /О/10 и /О/100, длительность импульсов которых пропорциональна прямому коду цифр, записанных в младших разрядах регистра 2, Широтноимпульсные последовательности 1 г с выхода К - Ь-триггера 3 и гь гг с выходов элементов И 16 и 17 подаются на первые входы соответствующих элементов И второй группы 18, 19 и 20, на вторые входы которых поступают неперекрывающиесястроб-импульсы ть т, тз (длительность которых равна пли кратна длительности импульсов младшего разряда) с соответствующих выходов трехканального распределителя уровней 13, обеспечивающих поочередное прохождение широтноимпульсных последовательностей через элементы И второй группы 18, 19 и 20. С выходов последних на входы элемента ИЛИ 21 поступают распределенные во времени неперекрывающиеся широтноимпульсные последовательности зь вь з. Элемент ИЛИ 21 формирует единую промежуточную последовательность импульсов ы, период которой равен сумме периодов неперекрывающихся широтно- импульсных последовательностей з в, з Импульсы ы поступают на управляющий вход ключа 8, осуществляя подключение источника эталонного напряжения 9 к интегратору 7 на время воздействия каждого импульса.Выходное напряжение интегратора является аналогом исходного числа, записанного в регистре.В таком преобразователе обеспечивается повышение точности и стабильности параметров за счет исключения весовых резисторов и уменьшения количества аналоговых элементов - ключей и интеграторов.Уменьшение количества используемых аналоговых элементов не только снижает погрешность преобразования и повышает стабильность параметров, но также увеличивает надежность устройства в целом,Формула изобретенияПреобразователь фазоимпульсного кода в напряжение, содержащий блок для запоминания и преобразования фазоимпульсного кола в широтноимпульсный, состоящий, например, из л-разрядного регистра и п Я - Ь-триггеров, 5-входы которых соответственно подключены к выходам регистра,тактовый вход последнего соединен с выходом генератора тактовых импульсов, усредняющий блок и ключ, первый вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, а выход - ко входу усредняющего блока, о тли ч а ю щи йся тем, что, с целью повышения точности преобразования и стабильности параметров, в него введены и делителей частоты, л-канальный распреде литель уровней, (и - 1) Р-триггеров, двегруппы элементов И и элемент ИЛИ, причем все делители частоты и г-канальный распределитель уровней соединены последовательно, выход генератора тактовых им пульсов соединен со входом первого делителя частоты, выход которого подключен к К-входу К - 5-триггера старшего разряда и к С-входам Р-триггеров, выходы последующих делителей соединены соответственно с 20 К-входами К - 5-триггеров младших разрядов и Р-входами Р-триггеров, выходы которых соответственно подключены к первым входам элементов И первой группы, вторые входы последних соединены с выходами со ответствующих К - Ь-триггеров младшихразрядов, выход К - Ь-триггера старшего разряда и выходы элементов И первой группы подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы, 30 вторые входы которых соединены с соответствующими выходами л-канального распределителя уровней, а выходы элементов И второй группы подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со 35 вторым входом ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Клебанский Р. Б, Преобразователи ко 40 да в напряжение. - М.: Энергия, 1973, с,31,рис. 1 - 14.2. Авторское свидетельство СССРМо 163437, кл. Н ОЗК 13/14, 22,06.60 (прототип),