Преобразователь “код-мощность

Союз СоветскннСоцнапнстнчесиннреспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 924848(51)М. Кл. с присоединением заявки Мь Н 03 К 13/02 Государственный комитет(23)Приоритет Опубликовано 30,04. 82, Бюллетень ЗЧе 1 б оо делам нзабретеннй н открытнй1,53) УДК 681. 325(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-МОЩНОСТЬ Изобретение относится к преобразовательной технике и автоматике и может быть использовано при построении цифровых систем управления технологическими процессами.Известно устройство, содержащее преобразователь код-напряжение, генератор пилообразного напряжения, устройство сравнения, источник переменного напряжения и нагрузку 11,1 ОЕго недостатком является низкая точность.Известно устройство, содержащее источник переменного напряжения, первый вывод которого через последо 15 вательно соединенные управляемый вентиль и нагрузку подключен к его второму выводу и к Общей шине, объединенные выводы источника переменного напряжения и управляемого вентиля через последовательно соединенные делитель напряжения, усилитель- ограничитель и первый одновибратор подключены к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого через последовательно соеди.-;ненные второй одновибратор и инвертор соединен с выходом усилителяограничителя, а выход подключен кустановочному входу первого, счетчика, счетный вход которого под .ключен к выходу генератора импуль-сов, а выходы разрядов подключенык первым входнм блока сравнения,вторые входы которого подключены квыходам младших разрядов регистра,входы которого подключены к входным шинам 21,Его недостатком является низкаяточность,Цель изобретения - повышение точности.Поставленная цель достигаетсятем, цто в .устройство, содержащееисточник переменного напряжения,первый вывод которого церез последовательно соединенные управляемыйвентиль и нагрузку подключен к егоЭ 9248второму выводу и к общей шине, объединенные выводы источника переменного напряжения и управляемого вентиля через последовательно соединенные делитель напряжения, усилительограничитель и первый одновибраторподключены к первому входу первогоэлемента ИЛИ, второй вход которогочерез последовательно соединенныевторой одновибратор и инвертор сое- Одинен с выходом усилителя-ограничителя, а выход подключен к установочному входу первого счетчика,счетный вход которого подключен квыходу генератора импульсов, а выходы разрядов подключены к первымвходам блока сравнения, вторые входы которого подключены к входнымшинам, введен второй счетчик, входкоторого подключен к выходу первого одновибратора и к первым входам первого и второго ВБ-триггеров,а выходы разрядов через цепи из последовательно соединенных Формирователя импульсов и ключа подключенык входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого ВБ-триггера, причем второй вход второго ВБ в тригге черезпоследовательно соединенные формирователь и инвертор подключен к выходустаршего разряда второго счетчика,выходы ВБ-триггеров подключены кпервым входам первого, второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к выходу первогоэлемента ИЛИ и к выходу блока сравне-,ния, а входы подключены к входамтретьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входууправляемого вентиля, управляющиевходы ключе 1 соединены с выходамистарших разрядов регистра. На Фиг. 1 представлена схема уст 4.5ройства ; на фиг, 2 - временные диаграммы , поясняющие его работу,Устройство содержит источник 1 переменного напряжения, управляемый вентиль 2, нагрузку 3, делитель 4 напряжения, усилитель-ограничитель 5, пер 59вый одновибратор 6, первый элементИЛИ 7, второй одновибратор 8, инвер"тор 9, первый счетчик. 10, блок. 11сравнения , регистр 12, второй счетчик 13, первый КБ-триггер 14,второй ВБ-триггер 15, Формирователи16 1718 и 19 импульсов 5 ключи 2021 и 22, второй элемент ИЛИ 23, первый элемент И 24, второй элемент И 25, третий элемент ИЛИ 26, инвертор 27, генератор 28 импульсов.Преобразователь работает следующим образом.выхода источника 1 переменное напряжение поступает непосредственно на вход управляемого вентиля 2 и через делитель напряжения на вход уси" лителя-ограничителя 5, С выхода последнего снимается последовательность двуполярных прямоугольных импульсов напряжения, причем моменты смены полярности выходного напряжения усилителя-ограничителя 5 совпадают с моментами перехода напряжения источника 1 через нуль, Одновибраторы 6 и 8 Формируют сигналы на выходе при изменении полярности входного напряжения с отрицательной на положительную, Таким образом, на выходе первого одновибрато- . ра 6 сигналы появляются в моменты изменения полярности напряжения источ. ника 1 с отрицательной на положительную, а на выходе логического элемента ИЛИ 7 - в моменты перехода этого напряжения через нуль, Импульсы с выхода первого одновибратора 6 поступают на счетный вход двоичного счетчика 13, Триггер младшего разряда счетчика 13 переходит из нулевого состояния в единичное после прихода 2,3,5(2 -1)-го счетного импульса, где и - число разрядов двоичного счетчика 13. Триггер второго разряда переходит из нулевого состояния в единичное после прихода 2,6,10(2-2 )-го счетного импульса, триггер третьего разряда после прихода 4,12,20(2 -4)-го счетного импульса и т.д, временные диаграммы даны для случая а=3). Формирователи 16,17,18 и 19 импульсов формируют импульсы напряжения по переднему Фронту входного напряжения. Таким образом, с выхода Формирователя 16, подключеннного к выходу .младшего разряда счетчика 13, снимается,за один цикл работы 2 импульсов,с выхода Формирователя 17 - 22 "-импульсов и т,д. Выходы- Формирователей 16,17 и 18 импульсов подключены ко входам ключей 20,21 и 22, которые управляются двоичным позиционным кодом Й , снимаемым с выходов дополнительйых старших т":разрядов регистра памяти. Поскольку числа импульсов, снимаемых с вы5 92484 ходов формирователей импульсов, совпадают с весовым коэффициентом двоичного позиционного кода, общее число прошедших на входы элемента ИЛИ 23 импульсов равно йп (времен- ь ные диаграммы даны для случая М= 5). Каждый импульс с выхода элемента ИЛИ 23 устанавливает в единичное состояние первый Ю-триггер 14, который возвращается в нулевое сос- О тояние по окончании очередного периода напряжения источника 1 сигналом с выхода первого одновибратора 6. Сигнал с выхода первого В.;- триггера 14 разрешает прохождение 15 сигналов с выхода логического элемента ИЛИ 7 на управляющий вход управляемого вентиля 2, По этим сигналам вентиль 2 открывается и нагрузка 3 подключаетсл к выходу источ ника 1 переменного напряжения (закрывается вентиль 2 самопроизвольно после смены полярности напряжения ис-. точника 1). Потребляемая при этом от источника 1 энергия прлмо пропорциональна коду Н Триггер старшего разряда двоичного счетчика 13 переходит из единичного состояния в нулевое после прихода зо 2 -го счетного импульса. При этом Щпоявляется угнал на выходе формиро" вателя 19 импульсов, по которому устанавливается в единичное состояние второй Ю-триггер 15, разрешая тем самым прохождение сигналов на вход управляемого вентиля 2 с выхода блока 11 сравнения кодов (триггер 15 возвращается в нулевое состояние очередным импульсом с выхода одновибратора б ), Блок 11 сравнения кодов осуществляет сравнение кода Н,1, снимаемого с и младших разрядов регистра 12 памяти, и кода, соответствующего текущему состоянию счетчика 10, Двоич ный вычитающий счетчик 10 по сигналам с выхода логического элемента ИЛИ 7 устанавливается в состояние, соот" ветствующее коду 2- 1, где и - число двоичных разрядов счетчика 10, На счетный вход счетичка 10 с выхода генератора 28 импульсов поступаютТсимпульсы с периодом Т= , где Тспериод напряжения источййка 1. Можно показать, что длительность 1интервала времени от момента появления сигнала на выходе блока 11 сравнения кодов до момента очередной смены полярности на 6источника 1 определяется пряжениякак 1, 2,2 пТаким образом, после прихода- го счатнпго импульса на вхоп счетчика 13 нагрузка 3 подключается на время 1 к выходу источника 1 дважды за период напряжения источника 1. Средняя за период источника 1 напряжения мощность, рассеиваемая в нагрузке 3, определится какМ- 11 51 П -М,Ч( л 1,Ч - амплитуда напряжения истоника 1;К - сопротивление нагрузки 3;111,- преобразуемый позиционныйдвоичный код.При этом минимальная разрешаобность определится как гд ющая сп с т 1 енная погр1- 5111 -пц ость нелиней а приведности 1 1, 1 1б =- - . - 50 ПчП формула изобретенияПреобразователь код-мощность, содержащий источник переменного напряжения, первый вывод которого через последовательно соединенные управляемый вентиль и нагрузку подключен к его второму выводу и к общей вине; объединенные выводы источника переменного напряжения управляемого вентиля через последовательно соединен ные делитель напряжения, усилитель- ограничитель и первый одновибратор подключены к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого через последовательно соединенные второй одновибратор и инвертор соеди нен с выходом усилителя-ограничителя, а выход подключен к установочному входу первого счетчика, счетный Преобразовател 1 код-мощность имеет высокую точность за счет уменьшения погрешности нелинейности и разрешающей способности в 2 раз по сравнению с прототипом.7 92 вход которого подключен к выходу . генератора импульсов, а выходы разрядов подключены к первым входам блокр сравнения вторые входы которого подключены к выходам младших разрядов регистра, входы которого подключены к входным шинам,. о т.- л и ч а ю щ и й с,я тем, цто,. с целью повышения точности, в него введен второй счетчик, вход которого подключен к выходу первого одновибратора и к первым входам первого и второго 85-триггеров, а выходы разрядов через цепи из Носледова" тельно соединенных формирователя импульсов и ключа подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого Ю-триггера, прицем второй вход второго Ю-триггера через пос 4848 . 8ледовательно соединенные формирователь и инвертор подключен к выходустаршего разряда второго счетчика,выходы б-триггеров подключены к пер 5 вым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к выходупервого элемента ИЛИ и к выходу блока сравнения, а входы подключены к10 входам третьего элемента ИЛИ, выходкоторого подключен к управляющемувходу управляемого вентиля, управля. ющие входы ключей соединены с выходами старших разрядов регистра,15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1, Патент СО 1 А У 3584291,кл, 323-18, 08.0671.2, Патент США Мф Зб 91452,2 о,кл. 323-19, 12,09.72.924848 Ью. иоожмуЛРрем.жалряЭ Рг.,/ 1 Г 5 Ф У б 7 г УджогЫр Ьдоалогик 7 Ж оо РортирооолРлЯЫ АЫ люми ЮЮ оР мтюза гг ЯЫ. ЛРМ,оли Ь 5 ови дактор Заказ 2837/74 Тираж 954 ВНИИПИ Гос э ственного ное уд Р койо делам изобретений35, Москва, И, Рау итет открыти ская н Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Прое,УюоЪлю- фоЮ бы.(рормиро 5 алРлЯ /у Зад. о 7 Риг гРра Л ЮЮ. АРФиГ 7 РЮУ УЛРМи Ю. . АЬлру,гР- юг юа ЮЮРУЗР Составитель Т, КрасноваТехред М. Надь Корректор А. Дзвт