Библиотечкаю. н. грехов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 279196 Союз Советских Социалистических Республиквисимое от авт, свидетельства М -аявлено 12,Х 11.1968 ( 1290416/18-24 Кл. 42 пт 5, 3/ рисоединением заявки М -1 ЧПК Н 031 с 13 Комитет по делам обретений и открыти ри Совете Министров СССРПриоритетОпубликовано 21 Х 111,1970. БюллетеньДата опубликования описания 11.Х 1.1970 К 681.325.63(088.8) Авторизобретения Грехо аявител РЕОБРАЗОВАТЕЛЪ КОД - АНАЛОГ 10ение ватенаапряосле Изобретение относится к ооласти электронной измерительной и вычислительной техники.Известны преобразователи код - аналог, содержащие последовательно соединенные аналоговые делители напряжения, управляемые 5 ключи и суммирующую схему.Точность преобразования в этих преобразователях ограничена точностью резисторов аналогового делителя напряжения и суммирующего блока.Целью изобретения является повыш точности преобразования.Для достижения этой цели аналоговые делители и суммирующий блок выполнены на прецизионных обратимых ицверторах напряжения 1 постоянного тока в импульсную последовательность, причем, входы инверторов аналогового делителя по постоянному току соединены последовательно, а их импульсные выходы "по переменной составляющей - параллельно; па раллельно импульсным выходам пнверторов аналогового делителя через управляемые ключи подключены импульсные входы обратимых инверторов суммирующего блока, выходы которых по постоянному току соединены после довательно.На фиг. 1 изображена схема преобразо ля код - аналог для двоичного кода фиг. 2 - схема обратимого инвертора н жения постоянного тока в импульсную п довательцость; на фиг, 3 - схема аналогового делителя напряжения на два; на фиг. 4 - схема аналогового делителя ца трп.Преобразователь код - аналог (фпг. 1) содержит:- блок аналогового делителя напряжения; 11 - управляемые ключи; П - суммцрющий блок,Аналоговый делитель напряжения и суммирующий блок преобразователя код - аналог выполнены на базе типового элемента - обратимого ицвертора напряжения постоянного тока в импульсную последовательность афпг, 2).Обратимый цнвертор состоит из прецизионных ключей, например транзисторов 1 и 2, управляемых от вторичных обмоток трансформатора 3. На зажимы первичной обмотки трансформатора 3 подается знакоперемецная последовательность импульсов прямоугольной формы опорной частоты,Вторичные обмотки трансформатора сфазцрованы так, что в один полуперцод частоты / транзисторзакрыт, а транзистор 2 открыт. В другой полупериод частоты , транзистороткрыт, а транзистор 2 закрыт.На входные зажимы а, Ь инвертора подается напряжение постоянного тока. Параллельно входным зажимам а, Ь инвертора установлен накопительный конденсатор 4, отфнльтровывающий нежелательные составляющие переменного тока в составе входного напряжения постоянного тока и одновременно являющийся аналоговым выходом делителя,Выходной зажим с импульсного выхода инвертора подключается к схеме через конденсатор связи 5. На импульсном выходе с инвертора будет существовать знакопеременная импульсная последовательность.Инвертор обратим, он может преобразовывать как постоянный ток в импульсную последовательность, так и обратно - импульсную последовательность в постоянный ток.Аналоговые делители напряжения составлены из нескольких, в частности из двух (фиг, 3) и из трех (фиг. 4), одинаковых прецизионных обратимых инверторов, На фиг. 3 и 4 для удобства показаны только вторичные обмотки трансформаторов опорной частотыВходные зажимы обратимых инверторов по постоянному току соединены последовательно (зажимы а, Ь и Ь, д на фиг. 3). Импульсные выходы обратимых инверторов по переменной составляющей через конденсатор 5 соединены параллельно.Схема (фиг, 3) работает следующим образом.К цепочке последовательно соединенных по постоянному току инверторов подключен источник опорного напряжения Поп.Между зажимами схемы а и Ь и Ь и а воз 1 опникает напряжение, равное ". Действитель 2но, если обозначить напряжение между зажимами а и Ь через У 1, а между зажимами Ь и д через У 2, то по закону Кирхгофа для замкнутого контура можно написать, что:1+ 1 2 (акопВ установившемся режиме при идеальных управляемых ключах (транзисторах) 1, 2 прецизионные обратимые ннверторы при отсутствии нагрузок на их входах и выходах совсем не будут потреблять энергии от источника опорного напряжения. Они могут лишь запасать энергию и передавать ее друг другу во время переходного процесса,Обмен энергией между обратимыми инверторами через конденсатор связи 5 возникает в том случае; когда напряжение 01 между зажимами а и Ь одного обратимого инвертора не будет равно напряжению У 2 между зажимами Ь и д другого инвертора. В этом случае амплитуда импульсов на импульсном выходе одного обратимого инвертора также не будет равна амплитуде импульсов на импульсном выходе другого обратимого инвертора. При этом в цепи связи - в конденсаторах б возникает импульсный уравнительный ток, который будет уносить заряд от обратимого инвертора, имею. щего по отношению к другому обратимому ипчертору большее напряжение на импульсном выходе, а следовательно, и большее напряжение на зажимах его накопительного конденсатора. Такой процесс в случае идентичности инверторов приведет к полному выравниванию напряэкений (11 и У 2 на зажимах обоих накопительных конденсаторов этой пары.Поскольку напряжения У 1 и У 2 равны другдругу, а сумма этих напряжений согласно закону Кирхгофа равна по величине опорномунапряжению У 1+с 12=Уоп, то каждое из этихнапряжений будет равно половне опорного10 1 оп 1 опнапряжения: 01= " и У 2= - ", Практиче 2 2ская проверка схемы (фиг. 3) показала, что1 опнапряжения У 1 и У 2 отличаются от на ве 15 гличину порядка десятой доли милливольта,Аналогично происходит деление на три всхеме аналогового делителя (фиг. 4). Очевидгопо, что указанным на фиг. 3 и4 способомможно соединить практически неограниченноеколичество прецизионных обратимых инверторов и получить любой коэффициент деления,например, 10 (основание десятичной системы),25Аналоговый делитель на обратимых инверторах подобно обычному трансформаторуфункционально обратим. Это означает, что егокоэффициент передачи будет ооратимой величиной, если функции его выходов заменить30функциями входов, а функции входов - функциями выходов, То есть, при таком взаимномобращении функции входов и выходов прецизионный делитель на два, например, будет прецизионным умножителем на два. Все входныеи выходные зажимы предлагаемого делителяпо постоянному току гальванически связаныдрт с другом.Поэтому, придавая функции входных и выходных закимов различным возможным комбинациям зажимов делителя, можно получатьв пем также функцию прецизионного инвертирования полярности сигнала постоянного тока или получать дробшяе (не равные целомучислу) значения коэффициентов деления иумножения.45 Блок 1 аналогового делителя напряжения(фиг, 1) содержит несколько аналоговых делителей напряжения, причем ко входу первого аналогового делителя подключен источникопорного напряжения, а к его аналоговому вы 5 Оходу (конденсатор 4) - вход второго аналогового делителя.Импульсные выходы обратимых пнверторов,входящих в аналоговые делители, через управляемые ключи (электромагнитные реле) Р 1 соединены с импульсными входамп обратимыхипверторов, входящих в суммирующийблок 111,Управляемый ключ Р 2 (электром аппп ноереле) подключает источник опорного папряжебо ния к аналоговому входу суммирующего блока. Управляющие обмотки электромагнитныхреле Р, и Р, соединены со входами о, р; д, г;з, 1 узла П, к которым подключсн источникуправляющих сигналов типа 0 и 1 преобб 5 разуемого двоичного кода.10 40 45 При поступлении управляющего сигнала 1 на управляющий вход ключа Р, реле срабатывает и подключает соответствующни импульсный вход с, lг инвертора суммирующего блока к импульсному выходу с, й инверторов соответству 1 ощсго аналогового делителя. Л при поступлении к этим ключам управляющего сигнала О они подключают соответствующий импульсный вход с 1, /г 1 инвертора суммпрукпщсго олока к нулевому проводу схемы.При этом второй зажим ю п 11 пульспого входа первого дополнительного пнвертора суммирующего блока по перемепной составляющей всегда соединен с пулевым проводом источника опорного напряжения и всей схемы, благодаря конденсатору 6, включенному параллельно зажимам Й, 1 источника опорного напряжения.Поэтому, когда зажим с импульсного входа первого дополнительного прецизионного обратимого инвертора подключен посредством второго управляемого ключа (реле Р 2) к импульсному выходу прецизионных обратимых инверторов первого аналогового, делителя и первый дополнительный инвертор суммирующего блока - все оказываются соединенными друг с другом параллельно. Вследствие полученного таким образом параллельного соединения импульсных выходов двух инверторов первого аналогового делителя напряжения и импульсного входа первого дополнительного инвертора накопительные конденсаторы 4 всех этих трех ипверторов получат равные заряды и равные напряжения.В предлагаемом преобразователе код - аналог можно установить неограниченное число последовательно соединенных аналоговых делителей, например и - 1, и такое же число дополнительных инверторов в блоке 111, Импульсные входы этих дополнительных пнверторов в этом случае будут коммутироваться и - 1 управляемыми ключами с и - 1 управляющими входами. Л выходы по постоянному току этих дополнительных инверторов будут соединены последовательно друг с другом. При этом переключение п-го управляемого кл 1 оча, осуществляемое сигналом 1 или О, поступающим с и-го управляющего входа узла К вызывает появление на выходе (п - 1)-го дополнительного ипвертора напряжения постог".гоггянного тока, равного, или О, т, е. напря 2 гг - 1женпя вида (О; 1)2 гг - 1 Поскольку в этом случае к выходу блока ХП будут подсоединены соединенные последовательно друг с другом выходы по постоянному току всех п - 1 дополнительных инверторов и выход источника опорного напряжения Уо, то в зависимости от набора сигналов 1, О, в преобразуемом коде на выходе узла П 1 бу. дет возш 1 кать суммарное напряжение вида: 15 20 25 30 35 50 55 б 0 65 гг г 1Ц = (О; 1)где и - порядковый номер разряда в цифрекода, считая самый старший разрядпервым. Коэффициент в скобках (О или 1) перед соответствующим членом суммы берется в зависимости от значения сигнала (0 или 1) в данном разряде, то есть, напряжение на выходе блока 11 согласно выражению (1) будет являться аналоговым представлением преобразуемого кода. Предлагаемый преобразователь, выполненный для работы с кодом, представляемым числом в системе, отличной от двоичной, отличается от преобразователя (фиг. 1) лишь количеством элементов (управляемых ключей, инверторов), связанных с данным разрядом. Например, для чисел кода в троичной системе в схеме преобразователя должен быть установлен ряд аналоговых делителей напряжения на три (фиг. 4). Параллельно импульсным выходам ипверторов данного аналогового делителя ряда посредством двух управляемых ключей будут подключаться своими импульсными входами два дополнительных инвертора импульсной последовательности в постоянный ток. Каждый из импульсных входов этих двух дополнительных инверторов в состоянии своего управляемого ключа О будет соединен с шиной нулевого уровня, а в состоянии своего управляемого ключа 1 - с импульсными выходами инверторов данного аналогового делителя на три. Выход по постоянному току каждого из дополнительных инверторов включен последовательно с любым таким же выходом дополнительных инверторов, связанных как с данным, так и с другими аналоговыми делителями преобразователя. Таким образом, выходы по постоянному току всех таких дополнительных ппверторов соединены последовательно в единую цепь, которая подключена к выходу преобразователяя. В результате, при состоянии соответствующего управляемого ключа 1 (включитель- ПО) ВКЛад В ОбщуЮ СуММу Уггы,1 ЛЮбОГО ИЗ пары дополнительных инверторов, связанных с данным аналоговым делителем напряжения,г опсоставит величину ", А вклад этих обоих3"дополнительных инверторов в общую сумму Уоыхх, когда оба управляемых ключа совместно находятся в состоянии 1, будет в два ра. за больше, т. е. 2.Соответственно, со 1 оггЗгг - 1стояш 1 е О одновременно у обоих уиравляе. мых ключей будет соответствовать нулевому вкладу в общую сумму Уыг то есть, на.(2) пряжение на выходе полученного преобразователя будет представлено такой суммой; В качестве коэффициента перед членом суммы берется одно из указанных в скобках чисел в зависимости от состояний двух управляемых ключей в рассматриваемом разряде. Когда оба управляемых ключа имеют состояние О, берется коэффициент О, При состоянии одного из управляемых ключей О, а другого с 1 берется коэффициент 1. При состоянии 1 у обоих управляемых ключей берется коэффициент 2, то есть, напряжение Овыхв соответствии с формулой (2) будет являться аналоговым представлением числа, записанного в троичной системе. Устанавливая указанным способом в каждом из аналоговых делителей ряда У прецизионных инверторов и Ж - 1 дополнительных прецизионных инверторов, а также М - 1 управляемых ключей, относящихся к данному аналоговому делителю, можно получить преобразователь код - аналог для преобразования чисел, записанных в системах с любым основанием У (например, Л=10). 8 Напряжение на выходе преобразователя тогда будет выражаться формулой:Увыхх -(О 1 2 " Л 1)(3)ов Предмет изобретения Преобразователь код - аналог, содержащийаналоговые делители напряжения, управляемые ключи и суммирующий блок, отличаощийся тем, что, с цель:о повышения точности 15преобразования, аналоговые делители и суммирующий блок выполнены на прецизионных обратимых инверторах напряжения постоянного тока в импульсную последовательность, причем входы инверторов аналогового делителя по постоянному току соединены последовачельно, а их импульсные выходы по переменной составляющей - параллельно; параллельно импульсным выходам ипверторов аналого вого делителя через управляемые ключи подключены импульсные входы обратимых ипверторов суммирующего блока, выходы которых по постоянному току соединены последова тельно.279196 Рцг 3 Составитель С. Белахред А. А, Камышник Корректор Л, Л, Евдо С. Нанкина едакт 480открытий при Советкая наб д. 4/5 Подписноенистров СССР ипография, пр. Сапунова,Заказ 3232/18 Тир ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений Москва, Ж, Рау