Способ преобразования кода в постоянный сигнал и устройство для его осуществления

/бб, 1980 Авт 402 КОДА В ПО О ДЛЯ ЕГО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ 4336990/24-2430.11.8728.02.90. Бюл. РХарьковский политт им. В.И. ЛенинаС.И, Кондрашов, АА. Никитина691.325(088.8)Балакай В.Г. и дрсхемы АЦП и ЦАП. М 54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТОЯННЫЙ СИГНАЛ И УСТРОЙОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для создания высокоточных цифроаналоговых преобразователей. Цельизобретения - повышение точности преобразования за счет уменьшения пульсаций. Устройство содержит регистр 3,блок управления 2, блоки 4 инверторов кода, преобразователи 5 группмладших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал, преобразователь бгруппы старших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал, элементы НЕ 7,ключи 8, источник 11 образцовых сигналов, генератор импульсов 9, Фильтр10, сумматор 12 аналоговых сигналов.2 с.п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к технике треобразования цифровых величин в аналоговые и может быть использовано Зри разработке высокоточных цифроана 5 поговых преобразователей и источниКов калиброванных сИгналов для систем метрологического, контроля.Целью изобретения является повышение точности преобразования. 1 ОЦель достигается тем, что согасно способу преобразования кодапостоянный сигнал, основанному назделении преобразуемого кода на ш рупп разрядов, йреобразовании ш-й рущы разрядов преобразуемого кодаш-ю последовательность широтно-имльсных сигналов с длительностями импульсов, пропорциональными коду данной группы, и амплитудами импуль сов, пропорциональными номеру данной группы кода, суммировании ш последовательностей широтно-импульсных сигналов и усреднении полученного суммарного сигнала, дополнительно побпе 25 разбиения преобразуемого кода на ш групп инвертируют шгрупп младших разрядов преобразуемого кода, преобразуют шгрупп инверсных младших разрядов кода в последовательности широтно-импульснвх сигналов с длительностями импульсов, пропорциональными коду шгрупп и равнымиЬТ, =Т,; а;.Ьрогде- номер группы;- номер разряда в -й группе;а,. - инверсное значение 1-гоЦразряда в -й группе;Ь - основание системы счисления;То - период постоянной опорнойчастоты,40 и амплитудами импульсов, пропорциональными номеру группы кода, и инвертируют эти последовательности.На фиг. 1 приведена схема устройства для осуществления предлагаемого50 способа; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство для преобразования кода в постоянный сигнал содержит шину 1 входного преобразуемого кода, блок 2 управления, регистр 3 блоки55 4 инверторов кода, преобразователи 5 шгрупп младших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал, преобразователь 6 ш-й группы (старших) разрядовкода в широтно-импульсный сигнал,элементы НЕ 7, ключи 8, генератор 9импульсов, фильтр 10, источники 11образцовых сигналов, и сумматор 12аналоговых сигналовУстройство работает следующим образом,Преобразуемый код заносится в регистр 3 по сигналу "Запуск", поступающему с блока 2 управления, Код навыходе регистра 3 разбит на щ групп,Разряды старшей группы кода поступают на информационные входы преобразователя 6 группы старших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал. Разряды групп младших разрядов кода поступают на блоки 4 инверторов кода,которые инвертируют каждый разрядкаждой младшей группы кода. Инверсные значения кодов групп младших разрядов кода поступают на информационные входы преобразователей 5 группмладших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал, Импульсы генератора9 и сигналы блока 2 управления управляют работой преобразователей 5 группмладших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал и преобразователя 6группы старших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал, на выходах кото.рых появляются последовательности широтно-импульсных сигналов.Длительности этих широтно-импульсных сигналов пропорциональны кодам групп, поступающих на входы этих преобразователей 5 и 6,Блок 2 управления полностью иден- ,тичен блоку управления устройствапрототипа и представляет собой временной распределитель. Преобразователи 5 групп младших разрядов кодав широтно-импульсный сигнал и преобразователь 6 группы старших разрядов кода в широтно-импульсный сигналмогут быть реализованы на счетчикахимпульсов.Широтно-импульсные сигналы с вы-.хода преобразователя 6 группы старших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал управляют подключениемобразцового сигнала от соответствующего источника 11 образцового сигнала через соответствующий ключ 8 навход сумматора 12 аналоговых сигналов. Широтно-импульсные сигналы с выходов преобразователей 5 групп младших разрядов кода в широтно-импульс5 1547 ный сигнал инвертируются элементами НЕ 7 и управляют подключением образцовых сигналов от соответствующих источников 11 образцовых сигналов через соответствующие ключи 8 на входы сумматора 12 аналоговых сигналов.Сумматор 12 аналоговых сигналов суммирует поступающие на его входы анало-говые сигналы. Аналоговый сигнал с10 выхода сумматора 12 аналоговых сигналов поступает на вход фильтра 10, который выделяет постоянную составляющую аналогового сигнала, являющуюся постоянным сигналом пролорциоУ 5 нальным входному коду преобразователя кода в постоянный сигнал.Временные диаграммы, показанные на фиг. 2, .приведены для случая девятиразрядного преобразуемого кода 20 110110110, разбитого на три группы по три разряда, Первая группа содержит 110, вторая группа - 110, а с .третья группа - 110. На выходе блока 4 инверторов кода второй группы 25 имеется код 001, а на выходе блока 4 инверторов кода третьей группы - код 001. На диаграмме А приведены импульсы на выходе генератора 9 импульсов;на диаграмме Б - широтно-импульсные сигналы на выходе преобразователя 6 группы старших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал; на диаграммах В и Г - широтно-импульсные сигналы на выходе преобразователей 5 групп младших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал (диаграмма В предназначена для второй группы кода, а диаграмма Г - для третьей группы кода); на диаграммах Д и Е - широтно-импульсные сигналы на выходахэлементов НЕ 7 (диаграмма Д предназначена для второй группы кода, а диаграмМа Е - для третьей группы кода); на диаграмме Ж - сигнал на45 выходе сумматора 12 аналоговых сигналов.Относительная погрешность от пульсаций сигнала на выходе устройства для преобразования достигает своего мак симального значения при условии 068бПри выполнении укаэанного условиядля всех групп кодов относительнаяпогрешность от пульсаций сигнала навыходе устройства для преобразованиякода в постоянный сигнал может бытьснижена в ( с Е;)/(Е,. - 1 Е,.) раэ,где Е, - значение сигнала на выходеисточйика образцового сигнала 1-йгруппы кода. Относительная погрешность от пульсаций сигнала на выходеустройства для преобразования кодав постоянный сигнал достигает максимального значения при условииТ ю, = 0,5 Тц, Т щ; - 0 или Т,= Тгде х = 2 3и; цфш,Максимальная относительная погрешность от пульсаций сигнала на выходе1 тустройства для преобразованияв; / , раз меньше погрешностипреобразования по известному способу.Для случая преобразования девятиразрядного входного кода, разбитого натри группы, при номинальном значении -выходного постоянного сигнала 10 23 ВФ 1значения ЕЕ и Еэ выбираютсяиз соотношений: Е + Е + Ез = 10,24 В;Е, = 8 Е ; Е = 8 Еэ. Исходя из этихсоотноШений, Е, = 8,96877; Е=1, 1211; Е= О, 140137. Таким образом, для данного примера максимальнаяотносительная погрешность от пульсаций выходного сигнала может быть уменьшена в 1, 14062 раза па сравнению сизвестным способом. Формула изобретения40 Т 1 = 0,5 гдей 1- номер группы кода; - длительность импульса широтно-импульсного сигнала 1-й группы кода;- период повторения широтно- импульсных сигналов. Ц л. 1. Способ преобразования кода в постоянный сигнал, основанный на раз, делении преобразуемого кода на ш групп разрядов, преобразовании ш-й группы разрядов преобразуемого кода в ш-ю последовательность широтноикпуйьсных сигналов с длительностью импульсапропорциональной коду данной группы разрядов, и амплитудой импульса, пропорциональной номеру данной группы разрядов, суммировании ш последовательностей широтно- импульсных сигналов и усреднении полученного суммарного сигнала, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, после разделения преобразуемого кода на ш групп разрядов инвертируют коды шгрупп младших разрядов преобразуемого кода, преобразуют их в ш"1 последовательности широтно-импульсных сигналов с длительностью импульса в каждой, пропорциональной коду соответствующей группы разрядов, и амплитудой импульса, пропорциональнй номеру данной группы разрядов, иинвертируют эти последовательностиротно-импульсных сигналов, 102. Устройство для преобразования к да в постоянный сигнал, содержащее р гистр,.шпреобразователей группадших разрядов кода в широтно-имльсный сигнал, преобразователь 15 группы старших разрядов кода в широтн-импульсный сигнал, ш ключей, ш источников образцовых. сигналов, суммтор аналоговых сигналов, фильтр, генератор импульсов,. блок управления, 20 п рвый выход которого соединен с вход м записи регистра, входы которого я ляются,входной шиной, первая групп выходов соединена с информационнщи входами преобразователя группы сГарших разрядов кода в широтно-импульсный сигнал, первый управляющий вод которого соединен с вторым выхдом блока управления, второй управляющий вход - с выходом генератора. 30 1Г. импульсов, а выход - с управляющимвходом соответствующего ш-го ключа,информационные входы ключей соединены с выходами соответствующих источников образцовых сигналов, а выходы -с соответствующими входами сумматорааналоговых сигналов, выход которогосоединен с входом фильтра, выход которого является выходной шиной, первый управляющий вход преобразователей групп младших разрядов кода вширотно-импульсный сигнал соединенс вторым выходом блока управления,а второй управляющий вход - с выходомгенератора импульсов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительновведены шблоков инверторов кода,шэлементов НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих шключей, а входы -с выходами соответствующих преобразователей групп младших разрядов кодав широтно-импульсный сигнал, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих шблоковинверторов кода, входы которых соединены с соответствующими выходами ш групп выходов регистра.1547068 оставитель В.Махнановехред Л. Сердокова Редактор А. Лежи тор В. Гирня К аз 85 Тираж 665. одписн ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. иям при ГКНТ ССС Гагарина, 1 О Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор