Цифроаналоговый преобразователь

Сеез Советских Социалистических Республик(51)М. Кл з Н 03 К 13/20 с присоединением заявки МГосударственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 28.0281(У 2) Авторы изобретения Р, И. Грушвицкий, А, Х. Мурсаев и В. Б. Гмолов 1 Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина)(54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике иможет быть использовано в информационно-измерительных системах и систе-мах автоматического управления.Известны цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), содержащие генераторытока или напряжения, переключателии резисторные матрицы, работающиепо методу суммирования двоично-взвешенных эталонов (1),Недостатком устройств являетсяотсутствие средств контроля работоСпособности.Известен также цифроаналоговыйпреобразователь, содержащий цепнойделитель тока, к выходам которого.подключены выходы переключателей тока,информационный вход одного иэ которых соединен с выходом генератора 2 Опостоянного тока, информапионные входы остальных переключателей тока под-ключены к выходам управляемых генераторов тока, а управляющие входысоединены с выходами устройства управления, выход цепного делителя токов через конденсатор соединен с пер"вым входом компаратора,второй входкоторого соединен с шиной нулевогопотенциала, а выход - со входом фазо-ЗО чувствительного. выпрямителя, выход которого соединен с информационным входом распределителя, управляючие входы которого соединены с выходами устройства управления, а выходы - со входами аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами управляемых генераторов тока (2) .Недостатком устройства является отсутствие воэможности обнаружения и визуального наблюдения постепенных отказов.Цель изобретения - обнаружение и визуальное отображение постепенных отказов.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий цепной делитель тока, к выходам которого подключены выходы переключателей тока, информационный вход одного из которых соединен с выходом генератора постоянного тока, информационные входы остальных переключателей тока подключены к выходам управляемых генераторов тока, а управляющие входы соединены с выходами устройства управления, выход цепного делителя токов через конденсатор соединен с первым входом компаратора, 80954750 второй вход которого соединен .с шиной нулевого потенциала, а выход -со входом Фаэочувствительного выпрямителя, выход которого соединен синформационным входом распределителяуправляющие входы которого соединеныс выходами устройства управления, авыходы - со входами аналоговых запоминающих устройств, выходы которыхсоединены со входами управляемых генераторов тока, введены регистр, индикатор и двухпороговый элемент срав,нения, вход которого соединен с выходом Фазочувствительного выпрямителя, а выход - с управляющим входомрегистра, инФормационные входы которого соединены с управляющими входами 5распределителя, а выходы - со входами индикатора.На чертеже представлена Функциональная электрическая схема предлагаемого устройства. 20В устройстве входы дискретногоделителя 1 токов соединены с выходами переключателей 2 тока, информационные входы которых - с выходамиуправляемых генераторов 3 тока и ге- днератора 4 постоянного тока, а управляющие входы - с выходами уст-ройства 5 управленияВходы управляемых генераторовтока связаны с выходами аналоговыхзапоминающих устройств б. Выходцепного делителя 1 тока через конденсатор 7 соединен со входом компаратора 8, второй вход которого - сшиной нулевого потенциала, а выходсо входом Фаэочувствительного выпрямителя 9. Выход последнего связан синФормационным входом распределителя 10, управляющие входи которого -с выходами устройства 5 управления,а выходы - со входами аналоговых запоминающих устройств. Вход двухпорогового элемента 11 сравнения соединен с выходом фаэочувствительноговыпрямителя 9, а выход - с инФормационным входом регистра 12, управляющие входы которого - с управляющимивходами распределителя, а выходыс индикатором 13,Работа устройства заключается вследующем.Устройство работает в двух режимах - коррекции и преобразования.Режим коррекции состоит из й циклов,где М - разрядность ЦАП, а каждыйцикл - из нескольких (10-20) тактов,;каждый из которых разбит на два полутакта. В цикле коррекции каждого-ого разряда в первом полутакте соответствующего такта на выходе устройства управления вырабатываетсякод, содержащий логическую единицу 60в эталонном разряде и в первомразрядах, управляющих ключами разрядов, младших по отношению к корректируемому в данный момент. ВО второмполутакте вырабатывается код со держащий единицу только в корректируемом разряде. На распределительв течение цикла непрерывно подаетсякод, обеспечивающий его коммутациютаким образом, что выход Фаэочувствительного выпрямителя соединяетсяс вхоцом аналогового запоминающегоустройства 1 -го разряда. Замкнутаяцепь этрицательной обратной связикомпаратор - фазочувствительныйвыпрямитель - аналоговое запоминающееустройство-ого разряда - управляемый генератор тока - переключательтока-ого разряда ; цепной делительтока стремится при достаточно большом коэффициенте .усилениякомпаратора к.состоянию, при котором пульсации на выходе цепного делителя токаблизки к нулю, т.е,с"о" (Н Ку - коэййициентыпередачи соответствующеготока на выходделителя, имеющие размерностьсопротивления;КЕ - весовой коэфйициент-ого разряда.При этом, при большем отклонениипараметров соответствующего генератора тока от номинала также большеотклоняется управляющее напряжениена выходе Фаэочувствительного выпрямителя от своего номинального значения. В конце цикла коррекции аналоговое запоминающее устройство отключается распределителем от Ааэочувствительного выпрямителя и подобранное напряжение управления запоминаетсяВ первом цикле коррекция, начинающейся с самого младшего разряда, всоответствии с выражением (1) устанавливаетсяК 1 -"о ЕоВо втором цикле корректируетсяток второго разряда, в результатеполучаемК 11" КоЕо К 1=2 Ко ЕоВ третьем цикле корректируетсяток третьего разряда, в результатеполучаемКРЕЗ" КоЕо ф К 1 + "11. =4 "о Еои т,д. После й циклов коррекции длялюбого 1 -ого Разряда ЦАП выполняетсясоотношение111= ко 1 а т.е. весовые коэффициенты РазРядов преобразователя пропорциональны степени двух от номера разряда, а следовательно, обеспечивается линейность характеристики преобразования кода в напряжение при весьма существенных отклонениях параметров компонентов от номинальных значений.Уровни срабатывания двухпорогового элемента сравнения устанавливаются вблизи границ диапазона напряжений, допустимых для управления генератором тока, и внутри этого диапазона.20Если при изменении параметров корректируемого разряда ЦАП для его компенсации необходимо управляющее напряжение, близкое к границе допустимых напряжений, т.е. оказывается 2 в зависимости от характера изменения параметров к концу цикла коррекции больше верхнего или меньше нижнего порогов срабатывания двухпорогового элемента сравнения, то на выходе это- ЗО го элемента возникает сигнал, принимаемый за логическую единицу и являющийся признаком наличия постепенного отказа, Этот сигнал поступает на унравляющий вход регистра и выполняется запись в регистр кода, управляющего распределителем, который однозначно соответствует номеру корректируемого в данный момент разряда.Данный код запоминается на регистре и выводится на индикатор для визу О ального отображения номера разряда, параметры которого близки к йределу. формула изобретенияЦифроаналоговый преобразователь,содержащий цепной делитель тока, квыходам которого подключены выходыпереключателей тока, информационныйвход одного из которых соединен свыходом генератора постоянного тока,информационные входы остальных переключателей тока подключены к выходамуправляемюх генераторов тока, а управляйщие входы соединены с выходамиустройства управления, выход цепногоделителя токов через конденсаторсоединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединенс шиной нулевого потенциала, а выход - со входом фазочувствительноговыпрямителя, выход которого соединенс информационным входом распределителя, управляющие входы которого соединены с выходами устройства управления, а выходы - со входами аналоговых запоминающих устройств, выходыкоторых соединены со входами управляемых генераторов тока, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюобнаружения и визуального отображения постепенных отказов, в неговведены регистр, индикатор, и двух"пороговый элемент сравнения, входкоторого соединен с выходом Фазочувствительного выпрямителя, авыход - с управляющим входом регистра, информационные входы которогосоединены с управляющими входамираспределителя, а выходы - со входами индикатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Микроэлектронные кодирующиеи декодирующие преобразователи.Под ред. Смолова В.Б, Л., 1 Энергия1976.2. Грабен А.Б. Проектированиеаналоговых интегральных схем. М.,Энергияф, 1976.809547Составитель И,Богданов Редактор Т.Мермелштайн Техред Е.Гаврилешко Корректор М. Вигула Заказ 457/77 Тираж 999 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауиская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4