Стохастический преобразователь напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.;,SU„„1023648 А

Ц50 Н 03 К 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫИ .НОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2869674/18-21 (23 . 14.01.80 (46). 15 ° 06.83. Бюл. В 22 (72),В.N. Кодрянский,, A.Ã. Кононенко, IO.A. Масюренко и A.Ä. Ниженский. (73 Йнститут электродинамики

AH Украинской CCP (5ф 681. 325(088. 8 ) (56) 1. Федоров Р.Ф., Яковлев В.В.

: Добрис Г.В. Стохастические преобразователи информации. Л.р "Машиностроение", 1978, с. 100-101, рис. 35.

2. Тумфарт С. Использование вероят-. костных принципов в новых измерительных приборах. Электроника. М., "Мир"

1975, 9. 15, с. 32-39, рис, 1 (прототип. (54 )(57 ) СТОХАСТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВА - .

ТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные генератор псевдослучайных чисел -и цифровой управляемый делитель напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора напряжения, источник опорного напряжения постоянного. тока, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом компаратора напряжений, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьзаения точности преобразования, шина преобразуемого напряжения через усилитель напряжения соединена с аналоговым входом цифрового. управляемого .делителя напряжений, а второй вход компаратора подключен к выходу Я источника опорного напряжения постоянного тока.

102 Зб 48

Изобретение относится к области преобразования информационных сигна.лов и может быть использовано.при создании приборов и устройств, предназначенных для измерения параметров электрических сигналов., 5

Известен стохастический преобразователь напряжения, содержащий генератор опорного случайного напря-. жения с равномерным распределением, компаратор напряжения, элемент И и 10 генератор тактовых импульсов 1).

Недостатком данного устройства является невысокая точность преобразования при работе в широком динамическом диапазоне. .15

Наиболее близким к изобретению являтеся стохастический преобразователь напряжения, содержащий последовательно вхлюченные генератор псевдослучайных чисел и цифровой управляемый делитель напряжения, выход . .2 которого соединен с первым входом компаратора напряжения, источник опорного напряжения постоянного тока, ге-. нератор тактовых импульсов, выход .которого .подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом компаратора напряжений, второй вход компаратора напряжений подключен к шине преобразуемого напряжения (2) .

Недостатком этого устройства при работе. в широком динамическом диапазоне входных сигналов является достаточно высокая погрешность преобразо- вания, обусловленная влиянием дрейфа нуля компаратора напряжений.

Цель -изобретения - повышение точности преобразования устройства.

Указанная цель достигается тем, что в стохастическом преобразователе 40 напряжения, содержащем последовательно включенные генератор псевдослучайных чисел и цифровой управляемый де.литель напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора íà-45 пряжения, источник опорного напряжения постоянного тока, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выхо- 50 дом компаратора напряжений, шина преобразуемого напряжения через усилитель напряжения соединена с аналоговым входом цифрового управляемого делителя напряжений, а второй вход компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения постоянного тока.

На чертеже представлена блок-схема стохастического преобразователя напряжения. " 60

Шина 1 преобразуемого напряжения через усилитель 2 напряжения подключена к аналоговому входу цифрового ! управляемого делителя 3 напряжения, управляющий вход котоРого соединен 65 с выходом делителя 4 псевдослучайных чисел. Выход цифрового управляе-. мого делителя.3 напряжения соединен с первым входом компаратора 5 напряжения, второй вход которого подключен к источнику б опорного напряжения постоянного тока. Генератор 7 тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И 8, втоРой вход которого подключен к выходу компара- тора 5 напряжений.

Преобразователь работает следующим образом.

Преобразуемое напряжение Цх по шине 1 поступает на вход усилителя

2 напряжения. Усиленное напряжение где Ку — коэффициент.усиления усилителя 2 напряжения, подается на аналоговый вход цифрового управляемого делителя 3 напряжения (значение

Ку выбирается из условия Ку)Э, где

Э - динамический диапазон входных напряжений преобразователя ). Хоэффициент деления К цифрового управляемого делителя 3, напряжения, состоящего из цифровых управляемых сопротивлений, изменяется по случайному закону с равномерным распределением в .пределах от 1 до е кодом генератора 4 псевдослучайных чисел, причем ь выбирается равным Ку . В результате на первый вход компаратора 5 напряжений подается случайное напряжение О Ку/К>, полученное путем преобразования входного сигнала U . На второй вход компаратора 5 напряжений поступает постоянное напряжение U от источ.ника б опорного напряжейия постоянного тока, причем величина 0 выбирается равной максимальному значению входного напряжения Ц< мсек

Компаратор 5 напряжений вырабатйвает на выходе логический уровень "1" при условии

Uv

При этом значения Х находятся в пределах от 1 до юС, где о

Вероятность повышения этого уровна равна p= fp(y> gg, гда

Ъ

Р(К ) - плотность распределения случайной величины К .. Тогда

Поскольку в данном выражении значения и, K> и Ц являются постоянными, то вероятность появления логического уровня "1" на выходе компаратора 5 напряжений однозначно опре1023648

Составитель И. Долгушева

Редактор О. Колесникова Техред М, Teïåð Корректор В. Бутяга

Заказ 4239/49 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 деляется величиной входного напряжениями . С помощью элемента И 8 и генератора 7 тактовых импульсов осуществляется синхронизация выходной последовательности импульсов М

Срабатывание компаратора 5 напряжения осуществляется всегда на одном и том же уровне сравниваемых .напряжений, определяемом неизменным значением U . Эта позволяет при работе преобразователя в широком динамичес,ком диапазоне входных напряжений значительно повысить в целом точность преобразования по сравнению с прототипом.