Нелинейный цифро-аналоговый преобразователь

ЪгОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеслубпик 11657605.7 б 121 2366471/1811 М, 1(зд нивки М К 13/02 осудоостеенный комитет СССР оо делан изобретений и открытийпубликовано 04.79. 25 3) УД плетень дубликонания описания 19,04 Авторы эобретени Анисимов ц И. И. Гераснмо Смол енинградский ордена Ленина электротехнический институт им, В. И, Ульянова (Ленина)) Заявител 4) НЕЛИНЕЙНЫЙ ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ П 1 ЕОБРАЗО 11 АТЕЛ Изобретение относится к вычи ке, измерительной технике, мо ительнои техст найти при строиствах автоматиих областях техники,го управлеребуется менение ния и др де т еоб днус вания ыполпение цифроаналогового о закону гиперболического копреобразуемо где 81 - двоичный код й цифровой величины;О - выходное напряжение тдостоянного тока; доК - коэффициент пропорциональности.Известен нелинейный цифроаналоговый пре.образователь, содержащий суммирующий и инвертирующий усилители, цифровые уддравляемьде проводимости. Однако такай преобразователь 15 не позволяет выполнять преобразование "код.аналог" по закону гиперболического косинуса Ц.Наиболее близким по технической сущности является преобразователь, нелинейное цифро.аналоговое преобразование в ко-ором обеспечивается за счет последовательного включения во входную цепь операционного усилителя, линейной цифровой проводимости и истопшка опорного напряжения ддос 1 ояддного тока, содержащии операционньш усилитель пастояиддого тока с усрсдддядОдцсй Яд -цепью в обратной связи, ли. нейную цифровую проводимость, электронный аддалоговый Одцдополесдьд 1 д кздюч, истошддк опорного напряжения иостоядднаго тока, генератор счетных импульсов, двоичный счетчик и схему сравнения двоичддьдх кодов 21.Недостатком этого устройства является невозможность декодирования по закону пдпербо. лического косдпдуса.С целью расширения функщдональных возможностей и повышения точности преобразования код.аналог В делиддедйнддй ддддфроаддалоговьдй преобразователь, содержащyй операционный усилитель постоянддсго тока с управляемой линейной цифровой п 1 оводимостью во входной Пега, сигналыгый вход которой через источник опор. ного напряжеддддя соединен с обшей длиной, а уп. равляюцай вход соединен с выходом двоичного счетчика, первый вход которого соединен с вы. ходом генератора счетных импульсов, устройство сравнения двоичных кодов, одни входъд которого соеддпдедды с выходами двоичного счетчика,657605 ности; Во входную цепь операционного усилителя 1 постоянного тока (фиг. 1) включены последова. ,тельно соединенные линейная цифровая проводимость 2 и источник 3 опорного напряжения пос. тоянного тока. В цепь обратной связи операционного усилителя 1 включены последовательно сое. диненные резистор 4,Т-образный ЯС-фильтр, состоящйй из двух последовательно соединенных конденсаторов 5 и 6, общий выход которых че. ф рез резистор 7:подключен к общей шине, и резистор 8. Конденсаторы 5 и 6 эашунтированы соответственно однополюсными ключами 9 и 10, управляющие входы которых объединены и подключены к первому выходу устройства 11 сравнения двоичных кодов, второй выход которого соединен с управляющим входом однополюсного ключа 12, Выход фиксатора 13 уровня напряжения соединен с первым входом аналогового сум. матора 14, второй вход которого подключен к выходу источника 15 напряжения смещения постоянного тока, Выход сумматора является выходом устройства в целом, Третий выход устрой. ства 11 соединен с входом запуска генератора 16(4) а другие - с шинами цифрового входа поеобразователя, первый вход устройства сравнения кодов подключен ко входу обнуления двоичногосчетчика, второй выход соединен со входом генератора счетных импульсов, и первый ключ,дополнительно введены два ключа, Т-образныйВС.фильтр, фиксатор уровня напряжения, ана.логовый сумматор и источник напряжения смещения, причем выход операционного усилителяпостоянного тока подключен через первый ключк входу фиксатора уровня напряжения, выходкоторого соединен с первым входом аналогово.го сумматора, второй вход которого через источник напряжения смещения подключен к общей шине, а выход - к выходной шине преобразователя, вход операционного усилителя постоянного тока через последовательно соединенныепервый резистор, первый и второй коммутаторыи второй резистор Г.образного ВС.фильтраподключен к его выходу, причем общие обкладки конденсаторов через третий резистор соединены с общей шиной, а первый и второй конденсаторы зашунтированы вторым и третьим ключами.управляющие входы которых соединены с пер.вым выходом устройства сравнения кодов, третий выход которого соединен со входом управ.пения первого ключа,На фиг, 1 приведена функциональная схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. счетных импульсов, выход которого соединен ссчетным входом двоичного счетчика 17, причемвход сброса в ноль последнего подключен кпервому выходу устройства 11. Выходные раэ.рядные шины двоичного счетчика 17 соединеныс объединенным управляющим входом линейнойцифровой проводимости 2 и первым входомустройства сравнения 11 двоичных кодов, второйвход которого является кодовым входом устрой 10 .ства в целом.Принцип работы устройства состоит в еле.дующем,Декодирование по закону гиперболическогокосинуса осуществляется с методической ошиб кой, не превышающей 0,03% в результате воспроизведения зависимости видаО = К(0)999 7+0,01208+0)44229 ФО,088948Югде 9= - - относительная величина входно.Мн мас20 го кода преобразуемой цифровой величины(0 9 с 1);К- текущее значение кода преобразуемой цифровой величины;М- максимальное значение кода 25 преобразуемой цифровой величины;К - коэффициент пропорциональО - выходное напряжение устройства,Генератор 16 счетных им 1 тульсов запускается Зф в момент поступления входного кода Й,1 сигна.лом управления от устройства 11.Приход каждогоочередного счетного импульса на счетный входдвоичного счетчика 17 приводит к линейномуизменению во времени значения линейной цифроЗ вой проводимости 2МОКС ф МОКСгде 1 Ю - текущее значение управляющегокода (фиг, 2, б);Ие- максимальное значение управляю.щего кода;М,ок - максимальное значение проводимостилинейной цифровой проводимости 2;451 о, - частота счетных импульсов(фиг.2, а);- текущее время.Линейное во времени изменение проводимости2 вызывает линейный во времени ток.во входо ной цепи операционного усилителя 1, что в результате отработки по цепи обратной связи,содержащей кС-элементы 4, 5, 6, 7, 8, приводитк формированию на его выходе напряжениянапряжения соединен с общей шиной, а управ.ляющий вход соединен с выходом двоичногосчетчика, первый вход которого соединен с вы.ходом генератора счетных импульсов, устройст.во сравнения двоичных кодов, одни входы которого соединены с выходами двоичного счетчи.ка, а другие - с шинами цифрового входа пре.образователя, первый выход устройства сравнения кодов подключен ко входу обнуления дво.ичного счетчика, второй выход соединен со вхо.дом генератора счетных импульсов, и первыйключ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью распшрения функциональных возможностей, в него дополнительно введены два ключа,Т -образный ЙС-фильтр, фиксатор уровнянапряжения, аналоговый сумматор и источникнапряжения смешения, причем выход операционного усилителя постоянного тока подключенчерез первый ключ к входу фиксатора уровнянапряжения, выход которого соединен с первымвходом аналогового сумматора, второй вход которого через источник напряжения смещенияподключен к общей шине, а выход - к выход.ной шине преобразователя, вход операционногоделителя постоянного тока через последова.5 тельно соединенные первый резистор, первыйи второй конденсаторы и второй резистор Тобразного БС-фильтра подключен к его выходу,.причем общие обкладки конденсаторов через третий резистор соединены с общей шиной, 1 О а первый и второй конденсаторы зашунтированы вторым и третьим ключами, управляющиевходы которых соединены с первым выходомустройства сравнения кодов, третий выход которого соединен со входом управления первогоключа.оИсточники информации, принятые во внимание при зкспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 186206,кл, Н 03 К 13/02, 1965.2. Авторское свидетельство СССР Н" 4211117,кл. Н 03 К 13/02, 1972.,4 Редактор Н. Каменская Тираж 1059 КИПИ 1 осударст до делам нэ 035, Москва, Ж - 3Поддисное го комитета СССР обретений и открьпий Раушская наб, д 4