Устройство для цифроаналогового пре-образования

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ847507(51) М. Кл.з НОЗ К 3/02 Гееудерствелнмв кемитет пе делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах автоматического управления и устройствах цифроаналогового преобразования.Известно устройство для цифроаналогового преобразования, построенное на основе электромеханического привода. В этом уст ройстве преобразуемый код сравнивается с кодом преобразователя вал в к, установленным на выходном валу устройства. На выходном валу устройства установлен вращающийся трансформатор ВТ, с выходной обмотки которого снимаются требуемые напряжения 1 .Наиболее близкой к предлагаемому является цифровая следящая система, содержащая два преобразователя код - напряжение, два устройства сравнения и формирования сигнала разности, два формирователя сигнала управления, два формирователя переменного напряжения, коммутатор и устройство управления. В известной системе на вход устройства сравнения и формирования сигнала разности поступают разные по виду напряжения: постоянное с выхода преобразователя код - напряжение и переменноеыхода фоомирователя переменного напряжения. Для сравнения двух разных по виду напряжений необходим преобразователь, преобразующий одно из напряжений к виду другого. Данная система предназначена для использования в системах связи с электронными цифровыми машинами и в системах преобразования информации из цифровой в аналоговую форму. В этой системе сформированные коды, пропорциональтв ные синусу и косинусу угла, преобразуютсяв переменные напряжения с помощью электронных схем (2) .Однако преобразователь в известной системе имеет погрешность, которая суммируется с погрешностью системы.15 Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается за счеттого, что в устройство для цифроаналогового преобразования, содержащее блок опорных напряжений, формирователь кодов синуса и косинуса угла, информационные выходы которого подключены к двум цепям, каждая из которых содержит последовательно сое 847507диненный преобразователь код в напряжение, устройства сравнения и формирования сигнала разности и формирователи уровня и фазы переменного, напряжения с запоминанием, дополнительно введены два формирователя сигнала управления знаком преобразователя код в напряжен, причем первый и второй входы формирователей сигнала управления знаком преобразователя код в напряжение подключены соответственно к знаковому выходу формирователя кодов синуса0 и косинуса угла и к выходу блока опорных напряжений, а выход - к знаковому входу преобразователя код в напряжен, третий вход устройства сравнения и формирования сигнала разности подключен к выходу блока опорных напряжений, что позволяет согласоватьнапряжения по виду без дополнительногопреобразователя. 15 ти имеются одинаковые по виду напряжения 55(переменные) . Сигнал разности также является переменным напряжением. В связис тем, что формирователи . уровнй и фазы При этом формирователь сигнала управления знаком содержит три элемента И - НЕ и элемент ИЛИ - НЕ, выход которого явля 20 ется выходом формирователя, первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И - НЕ и к первым входам второго и третьего элементов И - НЕ, вторые входы которых сое динены с выходом первого элемента И - НЕ,выходы - со входами элемента ИЛИ - НЕ.С целью расширения функциональных возможностей, а именно возможностей преобразования кода не только в переменные напряжения, но и в постоянные, в него вве дены два коммутатора и блок формирователей уровня и знака постоянного напряжеф ия с.запоминанием и формирователь команд управления, выходы которого подключены ко входам формирователя кодов синуса и ко. синуса угла, блока опорных напряжений и З 5 входам коммутаторов, через которые выход и второй вход устройства сравнения и формирования сигнала разности подключены соответственно ко входу и выходу одного из формирователей уровня и фазы переменного 40 напряжения с запоминанием, а выходы и входы формирователей уровня и знака постоянного напряжения с запоминанием подключены ко входам и выходам одного из коммутаторов.Управление фазой выходного напряже ния формирователей уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием осуществляется формирователями сигнала управления знаком иреобразователя код в напряжение, который меняет знак выходного напряжения преобразователеи код - напряже 50 ние в зависимости от знака кода и знака опорного напряжения в данный моментвремени. Таким образом, на входе устройства сравнения и формирования сигнала разноспеременного напряжения управляются напряжением постоянного тока, необходимо осуществить преобразование сигнала разности из переменного напряжения в постоянное, Для этого на выходе устройства сравнения и формирования сигнала разности используют преобразователи напряжения из переменного в постоянное, управление которым осуществляется опорным напряжением с блока опорных напряжений,Ввиду того, что этот преобразователь установлен в цепи управления по ошибке, а не в измерительной цепи, вносимые им погрешности не влияют на точность сформированного выходного напряжения.На фиг. 1 приведена схема устройства для цифроаналогового преобразования; на фиг, 2 - схема формирователя сигнала управления знаком преобразователя код в напряжение.Устройство содержит формирователь 1 кодов синуса и косинуса угла, блок 2 опорных напряжений, преобразователи 3 и 4 код - напряжение, устройства 5 и 6 сравнения и формирования сигнала разности, коммутаторы 7 и 8, формирователи 9 и 10 уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием, формирователь 11 команд управления, формирователи 12 и 13 сигнала управления знаком преобразователя код - напряжение, блок 14 формирователей уровня и знака постоянного напряжения.Устройство для цифроаналогового преобразования работает следующим образом.Формирователь 1 кодов синуса и косинуса угла формирует коды синуса и косинуса задаваемых углов. Код синуса поступает на преобразователь 3 код в напряжен, а код косинуса - на преобразователь 4 код - напряжение. Преобразователи 3 и 4 преобразуют коды, поступающие на их входы, в напряжения, которые поступают соответственно на один из входов устройств 5 и 6 сравнения и формирования сигнала разности. На втюрые входы устройств 5 и 6 сравнения через коммутаторы 7 и 8 соответственно поступают напряжения с выхода формирователей 9 и 10 уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием, Одновременно знаковые разряды кодов синуса и косинуса углов с выхода формирователя 1 поступают соответственно на вход формирователей 12 и 13 сигнала управления знаком. На второй вход формирователей 12 и 13 поступает опорное напряжение. формирователи 12 и 13 анализируют знак кодов и знак опорного напряжения и устанавливают на выходе преобразователей 3 и 4 код - напряжение соответствующий знак выходного нанряжения, формируя таким образом переменные напряжения опорной частоты на выходе преобразователей 3 и 4 и согласовывая вид напряжений на входе устройств 5 и 6 сравнения без дополнительногоФормирователь сигнала управления знаком преобразователя код в напряжен (фиг. 2) содержит три элемента И - НЕ 1, 2 и 3 и элемент ИЛИ - НЕ 4, При этом на первые входы элементов И - НЕ 1 и 2 подается опорное напряжение, а на вторые входы элементов И - НЕ 1 и 3 подается знак входного кода. Второй вход элемента 2 и первый вход элемента 3 соединены с выходом элемента 1, выходы элементов 2 и 3 поступаютсоответственно на первый и второй входы элемента ИЛИ - НЕ 4. Выход элемента 4, являясь выходом формирователя сигнала управления знаком, поступает на знаковый вход преобразователя код - напряжение. В положительный полупериод опорного напряжения вырабатывается сигнал, инвертирующий знак выходного на 45 50 55 преобразования напряжений в измерительной цепи. По команде формирователя 11 команд управления формирователь 11 вырабатывает коды для одного канала, с блока опорных напряжений поступает соответствующее данному каналу опорное напряжение навходы формирователей 12 и 13 и устройств 5 и 6 сравнения, Одновременно, по командес формирователя 11 через коммутаторы 7и 8 к устройствам 5 и 6 сравнения подключаются соответствующие формирователи 9 и 10. Выработанные устройствами 5 и 6 срав-нения сигналы разности с помощью опорного напряжения, поступающего с блока опорных напряжений, преобразуются в сигналы постоянного тока и через коммутаторы 7 и 8 поступают соответственно на входы фор мирователей 9 и 10, управляя уровнем и фазой соответствующих каналов.В предлагаемом устройстве выходное напряжение (фаза) формирователей 9 и 10 в положительный полупериод опорного напряжения соответствует знаку входного ко да, а выходное напряжение преобразователей 3 и 4 противоположно знаку входного кода. В отрицательный полупериод опорного напряжения знаки напряжений на выходе формирователей 9 и 10 и преобразовате лей 3 и 4 изменяются на противоположные. В положительный полупериод опорного напряжения знак выходного напряжения устройств сравнения соответствует знаку разности входных напряжений, а в отрицательный - противоположен ему. 30При формировании напряжения постоянного тока формирователи 12 и 13 работают аналогично преобразованию кода в переменное напряжение в положительный полупериод. При этом выходное напряжение блока 14 формирователей соответствует знаку вход ного кода, напряжение на выходе преобразователей 3 и 4 противоположно ему, управление опорным напряжением формирователей 12 и 13 и устройств 5 и 6 сравнения из блока 2 опорных напряжений по команде формирователя 11 не производится. пряжения на выходе преобразователя код - напряжение, в отрицательный полупериод знак выходного напряжения совпадает со знаком входного кода. В предлагаемом устройстве формирователь сигнала управления знаком преобразователя код в напряжен согласовывает два напряжения по виду до подачи их на вход устройства сравнения, при этом исключается преобразователь, согласующий напряжения с выхода преобразователей код - напряжение и формирователя уровня и фазы переменного напряжения и вносимая им погрешность, точность устройства повышается.Соответствующее включение формирователей уровня и знака постоянного напряжения с запоминанием позволяет расширить область применения многоканального устройства путем дополнительного преобразования кода в постоянное напряжение,формула изобретения1. Устройство для цифроаналогового преобразования, содержащее блок опорных напряжений, формирователь кодов синуса и косинуса угла, информационные выходы которого подключены к двум цепям, каждая из которых содержит последовательно соединенный преобразователь кЮд - напряжение, устройство сравнения и формирования сигнала разности и формирователи уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием, выход которого соединен со входом устройства сравнения и формирования сигнала разности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены два формирователя сигнала управления знаком преобразователя код - напряжение, первый и второй входы которых подключены соответственно .к знаковому выходу формирователя кодов синуса и косинуса угла и к выходу блока опорных напряжений, а выход - к знаковому входу преобразователя код в напряжен, третий вход устройства сравнения и формирования сигнала разности подключен к выходу блока опорных напряжений.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь сигнала управления знаком содержит три элемента И - НЕ и элемент ИЛИ - НЕ, выход которого является выходом формирователя, первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И - НЕ и первым входам второго и третьего элементов И - НЕ, входы которых соединены с выходом первого элемента И - НЕ, выходы со входами элемента ИЛИ - НЕ.3. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два коммутатора и блок формирователей уровня и8450 иг,7 фив Составитель Г. НефТехред А. БойкасТираж 988дарственного комитизобретений и откЖ - 35, Раушскаянт, г. Ужгород, ул до Редактор Ю. ПетруЗаказ 5527/85ВНИ шко Корректор Поднисноеета СССРрытий наб., д. 4/5 Проектная,.Макарен И ПИ Госупо деламМосква,ППП Пате 1130илнал знака постоянного напряжения с запоминанием и формирователь команд управления выходы которого подключены ко входам формирователя кодов синуса и косинуса угла, блока опорных напряжений и входам коммутаторов, через которые выход и второй вход устройства сравнения и формирования сигнала разности подключены соответственно ко входу и выходу одного из формирователей уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием, а выходы и входы формирователей уровня и знака постоянного напряжения с запоминанием подключены ко входам и выходам одного из коммутаторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Батоврин А, А. и др. Цифровые следящие системы судовой автоматики, Судостроение, Л., 1972, с. 7 - 9.2. Авторское свидетельство СССР531129, кл. б 05 В 11/01, 1974 (прототип).