Цифро-аналоговый преобразователь

ОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБ ЛИК 4 6 2 Заа Н 03 к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕ КОМИТЕТ СССРйИй И ОТНЯТИЙ ОБРЕ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ да, а счетный вход - к выходу генера" тора тактовой частоты, и ВЯ-триггер, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,.с целью повышения точности преобразо" вания кодов, при их изменении в широких пределах, при одновременном со" хранении быстродеиствия, в него-вве".дены переключатель диапазонов, переключатель опорной частоты и дискри- .минатор, входы которого подключены к шине преобразуемого кода,. а выход " к управляецим входам переключателя диапазонов и переключателя опорной частоты, входы которого соединены с соответствующими выходами генера.тора опорной частоты, а выход - с Я-входом ВЯ-триггера н синхронизирующим входом счетчика,. выходы поде" кадного переполнения которого соединены с соответствующими входами переключателя диапазонов, выход которого соединен с 8-входом ЯБ-триггера, выход которого соединен с выходной ши- нойе нспорт(5")(57) ЦИФРО-АНАЛОГОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий генераторы тактовой и опорной частоты, счетчик импульсов, установочные входы которог подключены к шине преобразуемого коИЯ Ц;:,":., ратора 2 опорной частоты, дискрими 45 50 Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в различных системах управления, в частности, в широкодиапазонных автоматических системах управ"ления электроприводами,Известен цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) с прямым преобразователем, а именно преобразователь свесовыми резисторами состоящий изинтегральных схем реэистивной сетки,ключей на р-канальных полевых транзисторах, ТТЛ-схем с разомкнутымиколлекторными цепями и операционного усилителя1 .Недостатком преобразователя является то, что его схема состоит в основном из аналоговых элементов, цтообусловливает большую погрешностьпреобразования и малый диапазон рабочих температур,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является цифроаналоговый преобразователь с промежуточным широтно-импульсным преобразованием, содержащий генераторы тактовой и опорной частоты, счетчикимпульсов, установочные входы которого подключены к шине преобразуемого кода, ВЯ-триггер, Я-вход которогосоединен с выходом генератора опорной частоты, а В-вход - с выходомпереполнения счетчика, схему совпадения, первый вход которой подключенк выходу генератора тактовой частоты,второй вход - к единичному выходутриггера, а выход схемы совпадениясоединен со счетным входом сцетЧиНедостаток известного преобразователя состоит в том, что при широких пределах изменения входного кода малым его значениям соответствует широтно-модулированный сигнал на выходе с малой скважностью. Так, если при изменении входного кода И от 0 до 1000 максимальному значению передаваемого кода И=1000 соответствует среднее напряжение на выходе БР= =10 В, то значению И=1 соответствует Пс,=0,01 В, Такой сигнал сравним с Ц) )уровнем помех в канале связи и неудобен для использования в системах автоматицеского управления электро- приводами,ель изобретения - повышение тоцности преобразования кодов, при изме 5 10 15 20 25 30 нении их в широких пределах, при одновременном сохранении быстродействия,Поставленная цель достигаетсятем, что цифро-аналоговый преобразователь, содержащий генераторы тактовой и опорной частоты, счетчик импульсов, установочные входы которогоподключены к шине преобразуемого ко"да, асчетный вход. - к выходу генератора тактовой частоты, и ББ-триггер,введены переключатель диапазонов, переключатель опорной частоты и дискриминатор, входы которого подключенй к шине преобразуемого кода, авыход - к управляющим входам переключателя диапазонов и переключателя. опорной цастоты, входы которогосоединены с соответствующими выходами генератора опорной частоты авыход - с Б-входом ВЯ-триггера исинхрониэирующим входом счетчика, выходы подекадного переполнения которого соединены с соответствующими вхо"дами переключателя диапазонов, выходкоторого соединен с Я-входом ВЯ-триггера, выход которого соединен с выходной шиной.На фиг. 1 изображена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу, причем эпюры обозначены теми же буквами, что и местанаблюдения на функциональнойсхеме(фиг. 1); на фиг, ч - выходные характеристики известного прямая ОРК) ипредлагаемого преобразователя (ломанная ОИРК) для случая 2 диапазонов. Устройство состоит из кварцевого генератора 1 тактовой частоты, гене натора 3, счетчика 4, переключателя5 опорной частоты, переключателя 6 диапазонов, ВЯ-триггера 7, шин индикации 8, выхода 9 и преобразуемого кода 10Нина преобразуемого кода 19 подключена к установочным входам счетчика 1, причем пять старших двоичных разрядов преобразуемого кода подключены также по входам дискриминатора 3, выход которого соединен с управляющими входами переключателя 6 диапазонов и переклюцателя 5 опорной частоты, первый и второй выходы генератора 2 опорной частоты соединены с входами переключателя 5 опорной частоты, выход которого соединен с В-входом триггерас синхронизи 5 10121В каждом из диапазонов преобразо- вание осуществляется строго пропор-, ционально задаваемому коду.Погрешность преобразования постоянна при всех значениях входного з кода И и обусловлена в основном нестабильностью питающего напряжения .и температурным уходом частоты. кварцевого генератора. От погрешности, вызванной температурным уходом час тоты кварцевого генератора, можно избавиться, если вместо генератора опорных частот использовать делитель, на вход которого будут поступать импульсы с выхода генератора такто- З вой частоты.Из сравнения выходной характеристики прототипа (Фиг. 1),. которая предствлена при условии И г 1000; ей(Ъа) = 0 пщ= 10 8, и выходной 20 характеристики предлагаемого преоб" . разователя йри тех же условиях для случая 2 диапазонов,. видно, что .если у прототипа при Б1 выходное напря" жение1 =0,01 В, то у описывае". 25 мого преобразователя в десять раз больше 11=0,1 В. Такой сигнал уже не сравним с уровнем помех в ка-, нале связи и удобен для использования в системах автоматического управ- ЗО ления электроприводами. 3 б 6Преимущества предлагаемого цифроаналогового преобразователя с автоматическим переключением диапазонов по сравнению с прототипом тем нагляднее, цем шире преДелы изменения выходного кода и чем больше диапазонов в устройстве. При применении.цифроаналогового преобразователя входной код изменяется вблизи границы переключения диапазонов и в дискриминатор легко вводится звено гистеризиса, реализуемое, например, на логических схемах совладения 155 серии. По приведенной Функциональной схеме (фиг. 1) разработан и изготовлен макет на микросхемах серии К 155. Ре.зультаты испытаний .поКаэывают, что использование преобразователя Ь электроприводе с числовым программным управлением для маший термичес" кой резкй Металла по сравнениЮ с прототипоМ .позволяет за счет повышения точности работы электропривода и .уменьшения количества его сбоев повысить точность раскроя металла, что, в свою очередь, снижает колиЧество брака при резке и позволяет уменьшить допуск на дополнительную обработку вырезаемых деталей, благо" даря чему экономия металла состав". ляет 0,5 от раскраиваемого.Сост Волощак ель х актоо Госуделам нного Моск"Пате а Жн ная Закаэ 2788/Ь 9ира ств обр вительл М. Гер934 тений и Я РауУжгор одова