Преобразователь код-аналог

И С БР Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04,01.79 (2 с присоединением заявки М 2706186/18-24 осудорственвый коикте СССР во деяаи юобретений к открытойпубликовано 301 та опубликоваии О, Бюллетен 80 иса 72) Авторы изобретени МаксидОнов и А, А. Межевикин 71) Заявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-А вате-,тся азователейродействии,ительностьюяжения. Этото проявляетами с малой Предлагаемый преобразователь код аналог предназначен для использования в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТН), в частности для управления 3 объектами с малой инерционностью.Известны преобразователи код-мощность, состоящие из преобразователя код-напряжение и тиристорного усилителя (блока управления тиристбром) ф ф 1 и 1 й" Недостаток этих преобрзакачается в низком быств пределе, ограниченном длполупериода сетевого напрнедостаток особенно сильнся при управлении объектинерционностью. наиболее близким по технической 20 сущности к изобретению является преобразователь код-мощность, содержащий источник переменного напряжения, соединенный со входом блока синхронизации, задатчик кода, выходы которого Я подключены к первым входам входных вентилей, триггер, выход которого связан со входом блока запуска тиристоров, выход которого соединен с тиристорным блоком, счетчик, элементы эацержки, генератор импульсов и элемент И 3.Недостатком данного преобразоля, так же как и аналогов, являенизкое быстродействие.Цель изобретения - повьааение быстродействия преобразователя,Быстродействие преобразователя повышается тем, что полупериод сетевогонапряжения (минимально возможный период управления тмристорами для схеманалогов и прототипа) делится на йчастей, каждая из которых и являетсяпериодом управления тиристорами 1 в предлагаемом преобразователе, При этоМбыстродействие преобразователя повышается в й раз., Длительности этихпериодов выбираются различными иэ ус-ловия выполнения равенства максимальных мощностей, выделяемых в каждомпериоде. Число же импульсов квантования в периодах задается постоянным, ашаг квантования - различным для каждого периода.Поставленная цель достигается засчет того, что в преобразователь коданалог, содержащий источник переменного напряжения, соединенный со входомблока синхронизации, задатчик кода,выходы которого подключены к первымвходам входных переключающих элементов, управляющий триггер, выход которого соединен со входом блока запускатиристоров, выход которого соединенс блоком формирования выходного сигнала, счетчик, элементы задержки, генератор импульсов и элемент И, введенымасштабныйсчетчик и блок выбора шагаквантования, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов,второй вход - с выходом блока синхро-,низации и с первым входом масштабного 10счетчика, а выход - с первым входомсчетчика и первым входом масштабногосчетчика, выход которого через первыйэлемент задержки связан.со вторымвходом входных переключающих элемен Ятов, а через второй элемент задержки - с первым входом управляющеготриггера и третьим входом блока выбора шага квантования, выход счетчикачерез элемент И соединен со вторым 2 Овходом управляющего триггера.Кроме того, блок выбора шага квантования выполнен из счетчика, элемента И, ключевых элементов, элементазадержки, блока памяти, элемента ИЛИи счетчика адреса. Первый вход счетчика соединен с первым входом блокавыбора шага квантования, а выход через элемент И - с выходом блока выбора шага квантования и с первым входомэлемента ИЛИ. Первый вход счетчика ад реса соединен со вторым входом блокавыбора шага квантования, второй входсо вторым входом элемента ИЛИ и третьим входом блока выбора шага квантования, а выход - со входом блока памяти, выходами подключенного к первымвхоцам ключевых элементов, выходы которых соединены со вторыми входамисчетчика. Выход элемента ИЛИ соединенчерез элемент задержки со вторыми вхоОдами ключевых элементов,На чертеже представлена структурная схема преобразователя код-аналог.Преобразователь код-аналог содержит генератор 1 импульсов, блок 2 синхронизации, блок выбора шага квантова ния, который состоит издвоичногосчетчика 3, ключевого элемента 4,блока 5 памяти, счетчика 6 адреса,элемента И 7, элемента 8 задержки,элемента ИЛИ 9, входные ключевые элементы 10, двоичный счетчик 11, масштабный счетчик 12, элемент 13 задержки, элемент И 14, элемент 15 задержки, управляющий триггер 16 с раздельнымивходами, блок 17 запуска, блок Я18 формирования выходного сигнала.управляющий сигнал в виде параллельного двойчного кода подается на входные ключевые элементы 10, причем максимальный код соответствует максимальной выходной мощности за период, который задается масштабным счетчиком 12.Входное сетевое напряжение постуПает на вход блока 2 синхронизации, 65который формирует импульсы в момент, перехода сетевого напряжения через нулевое значение. Эти импульсы проходят на вход установки в нуль масштабного счетчика 12, который устанавливается в исходное состояние и на его выходе вырабатывается сигнал, который поступает на элементы 13 и 15 задерж-. ки. Одновременно импульсы с блока 2 синхронизации поступают на вход синхронизации блока выбора шага квантования, а именно на вход установки в нуль счетчика 6 адреса, который сбрасывается в состояние готовности.Импульс с выхода элемента 13 задержки поступает на входные ключевые элементы 10, и в двоичном счетчике 11 производится запись кода управляющего сигнала, Импульс с выходаэлемента 15 задержки подается на один из входов управляющего триггера 16 и устанавливает его в нуль,. т. е, выключает блок 17. Однбвременно импульс с элемента 15 задержки поступает на вход тригге-, ра 16, который устанавливает начало периода управления, и на вход блока выбора шага квантования, а именно на счетный вход счетчика 6 адреса и на один из входов элемента ИЛИ 9. Счетчик 6 адреса выдает сигнал на вход блока 5 памяти,и на его выходе появляется код, соответствующий длительностишага квантования в первом периоде. Управления формированием выходного сиг-. нала. Иьшульс с элемента ИЛИ 9 через элемент 8 задержки проходит на ключевые элементы 4, и в двоичном счетчике 3 происходит запись кода шага квантования первого периода управления формированием выходного сигнала.Элементы 13 и 15 задержки вводятся в схему преобразователя для устранения неопределенных состояний триггера 16 с раздельными входами в случаях, когда управляющий код имеет все нули или единицы. Элемент 8 задержки вводится в схему преобразователя для правильной работы блока выбора шага квантования, Время задержки элемента 8 выбирается меньше времени задержки элемента 15, которое, в свою очередь, меньше времени задержки элемента 13. Импульсами от генератора 1, которые ткщаются на вход блока выбора шага квантования; а именно на счетный вход двоичного счетчика 3, происходит до- полнение кода длительности шага квантования первого периода управления до,максимального, В момент заполнения двоичного счетчика 3 срабатывает элемент И 7. Импульс с него поступает на другой вход элемента ИЛИ 9, Элемент ИЛИ 9 вырабатывает импульс, который через элемент 8 задержки проходит на ключевые элементы 4, и в Двоичном счетчике 3 происходит запись кода шага квантования первого периода управления тиристорами. Этот процесс повто819 " формула изобретения юд еМЮ 8553/53сное,Я7 783заданным (выбором соответствующей емкости блока памяти и разрядностью двоичного и адресного счетчиков) и ограничено сверху лишь быстродействием тиристоров.Преобразователь легко стыкуется с ЭВМ и может найти широкое применение в АСУТПособенно для случая управле 3ния малоинерционными объектами, например электронно-лучевыми испарителями вакуумных напылительных установок,О 1. Преобразователь код-аналог, содержащий источник переменного напряжения, соединенный со входом блока 15 синхронизации, задатчик кода, выходы которого соединены с первыми входами входных переключающих элементов, управляющий .триггер, выход которого соединен со входом блока запуска, вы- Щ ход которого соединен с блоком формирования выходного сигнала, счетчик, элементы задержки, генератор импульсов и элемент И, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены масштабный счетчик и блок выбора шага квантования, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с- выходом блока синхронизации и с первым входом Зф масштабного счетчика, а выход - с первым входом счетчика и вторым входом масштабного счетчика, выход которого через первый элемент задержки соединен, со вторым входом входных ключе- З 5 вых элементов, а через второй элемент задержки - с первьм входом управляющего триггера и третьим входом блока вы- бора шага квантования, выход счетчика 8через элемент И соединен со вторым входом управляющего триггера.2. Преобразователь по 5. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок выбора шага квантования содержит счетчик, элемент И, ключевые элеменж , элемент задержки, блок памяти, элемент ИЛИ и счетчик адреса, нервый вход счетчика соединен с первым входом блока выбора шага квантования, а выход через элемент И - с выходом блока выбора шага квантования и с первым входом элемента ИЛИ, первый вход счетчика адреса соединен со вторым входом блока выбора шага квантованиявторой вход - со вторым входом элемента ИЛИ и третьим входом блока выбора шага квантования, а выход - со входом блоха памяти, выходы которого соединены с первыми входами ключевых элементов, выходы которых соединены со вторыми входами счетчика, выход элемента ИЛИ соединен через элемент задержки со вторыми входами ключевых элементов. ИстоЧники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Иванов В. И. и др. Оборудование для диффузионных процессов. Электронная темника. Серия У 1. Микроэлектроника, вып. У 111, 1967.2. Заметки В. И. Линейный тиристорный усилитель с малым уровнем коммутационных помех."приборы и техника экс-: перимента, 9 2, 1976.3, ДолжЕнков В. А. и др, Трехфазное исполнительное устройство цифрового регулятора температур. Электронная техника. Серия 10, Технология и организация производства, вып. 4 (36) 1970 (прототип). тент", жгород,ул.Проектная,4