Генератор ступенчатого напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК и91 (и) З(51) н 03 K 4/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 29787 53/18-21 (22) 22.08.80 (46) 30.09.83. Бюл. % 36 (72) В. И. Бартенев (53) 621, 373(088.8) (56) 1 .. Analog-0 i g i ta l convers Гоп

Kaudbook. Edited by D.Í.Sheingold.

Published by Analog Devices inc.USA, 1. 376, р. 1-68-1-69.

2. Орнатский П. П. Автоматические иэмерения и приборы. Киев, "Виша школа", 1980, с. 317, рис. 7«34. (54) Ц37 ) ГЕНЕРАТОР СТУПЕНЧАТСГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий счетчик импульсов, вход которого подключен к шине источника входного сигнала, управляемые ключи, выход каждого из которых подключен к первому резистору соответствующего делителя напряжения, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения технологичности при одновременном повышении стабильности выходного напряжения, в нем в качестве счетчика импульсов использован счетчик Джонсона, причем второй резистор каждого резисторного делителя напряжения подключен к прямому выходу соответствующего разряда счетчика цжонсона, инверсный выход которого .соединен с управляющим входом соответ ствующего управляемого ключа.

10 35358

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к генерированию импульсов специальной формь-..

Известны генераторы стуленчатого напряжения, содержащие генератор импульсов 5 выход которого соединен с входом счет чика импульсов, и цифроаналоговый п1реобраэователь, на выходе которого получается ступенчатое напряжение t 1).

Недостатком данных генераторов явля- iG ется их относительная сложность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является генератор ступенчатого напряжения, выполненный на преобразователе число импульсно- 15 го кода в напряжение и обеспечивающий ступенчатое напряжение на выходе при поступлении на вход двоичного счетчика периодической последовательности импульсов. Генератор содержит управляемые 20 ключи, выход каждого из которых подключен к первому резистору соответствующего резисторного делителя напряжения, а вход управления - к соответствующему разряду двоичного счетчика импульсов, 25 причем резисторный делитель напряжения скоммутирован с ключами таким образом, что при поступлении импульсов на вход счетчика на выходе делителя получается ступенчато изменяющееся напряжение P2). 50

Недостатком известного генератора является то, что величины сопротивлений резисторов делителя напряжения соответ ствуют весовым коэффициентам разрядов счетчика и должны подбираться о высокой точностью. Обычно используются пвецизионные резисторы, причем отношения весовых коэффициентов двоичного счетчика импульсов не связаны со школой номиналов сопротивлений резисторов, 40 выпускаемых промышленностью. Поэтому при создании таких устройств обеспечение необходимой точности подбора величин сопротивлений резисторов делителя и соответствие их номиналу являются про- 5 тиворечивыми требованиями.

Кроме того, из-за большого различия в величинах сопротивлений резисторов недостатком указанного генератора является большое различие в их температур50 нь1х коэффициентах, что приводит к нарушению равенства ступенек выходного, напряжения при изменении внешних условий, т.е. нестабильности выходного напряжения.

Oemü изобретения - повьпцение технологичности генератора при одновременНоМ повыцении стабильности вцжодного напр яже ния.

Постаьпенная цель достигается тем, что B генераторе ступепчатого напряжения, содержащем счетчик импульсов, вход, которого подключен к шине источника входного сигнала, управляемые ключи, выход каждого из которых подключен к первому резистору соответс:твуюшего резисторного делителя напряжения, в качестве счетчика импульсов использован счетчик Джонсона, причем второй резистор каждого реэисторного делителя напряжения подключен к прямому выходу соответствующего разряда счетчика Джонсона, - инверсный выход которого соединен с управляюшим входом соответствующего управляемого ключа.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора ступенчатого напряжения.

Генератор содержит кольцевой счет- . чик Джонсона 1, делители напряжения, состояшие из резисторов 2-1-2- М и

3-1-3- Й и управляемых ключей 4-14- М . Причем прямые выходы разрядов счетчика Джонсона 1 через делители напряжения на резисторах 2- и и 3- g подключены к выходам соответствующих ключей 4-1-4- Й, к управляющим входам которых подключены инверсные выходы разрядов счетчика 1, Генератор работает следующим образом.

Когда 1-я триггерная ячейка счетчика 1 находйтся в состоянии "О" (на инверсном выходе действует 1"), соответствуюший ключ (4- 3 ) соединяет нижний (по схеме) вывод резистора (3- ), подключенного к входу данного ключа (4 — ), с землей. Поэтому, считая, что 1 т 3 ф 7 18 1ч „ = % можно записать (Е вьи р R Ц N pI

Р Q где - / 0- величины резисторов 2--1=2- М и 3-1-3- 4, так как P+Q=N

Очевидно, что величина ступенек выходного напряжения одинакова (.ЬО=:E JN) и не зависит от величин сопротивлений резисторов делителя напряжения.

Р - вероятность совпадения знаков сравниваемых на делителе напряжения функций, получаемых за счет того, что к прямым выходам триггерных ячеек счет=. чика 1 подключен один делитель напряжения, а к инверсным — второй, следовательно, на мостовой схеме происходит сравнеЧисло импульсов, поступивших на вход

0 0 0 0 0

0 0 0 0

1 1 0 0

1 0

1 1

1 1

1 1

1 1

l 1

0 0

0 0

Составитель Л. Дзюбенко

Техред Т.Маточка Корректор И, Эрдеы

Тираж 936 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М, Рачкулинец

Заказ 7 572/57

3 1 ) 1. ) ние ВОлн напряжений(Одновре ме нно и нескольких точках, число которых равно числу триггерных ячеек счетчика, а и диагонали моста получается напряжение., пропорциональное знаковой корреляцион <ой функции (, ) этих "воли").

Из корреляционной теории известно, что = p-c i где Р - вероятйость совпадения знаков сравниваемых функций; 10

Π— вероятность несовпадения знаков функций.

В нашем случае P = -„и с), где 9 - число триггерных ячеек счетчика, находящихся в состоянии 0,> s

11 - число разрядов счетчика»

Поскольку генераторы ступенчатого напряжения находят самое широкое применение в характериографах, цифровых измерительных приборах, генераторах раз- gg верток характронов, преобразователях число-импульсного кода в напряжение и т.д., могут понадобиться ступенчатые напряжения различной формы. Предлагаемая схема генератора на основе счет- 5

-чиков Джонсона генерирует ступенчатые напряжения. Чтобы получить несимметри. ное с упенчатое напряжены, счетчик

Джонсона нужно заменить на полукольцевой счетчик. Под полукольцевым счетшквм понимают такой счетчик, в кото= ром под действием входных импульсов получаючся определенные кодовые комби= нации.

Кодовые комбинации в пятиразрядном полукольцевом счетчике представлены в таблице.

Г1ри этом, если входы делителя напря.—. жения подключены к прямым выходам триггерных ячеек полукольцевого счетчика, то получается ступенчатое возрастающее напряжение, а если к инверсным, то получается убывающее ступенчатое напряжение. Принцип работы схем в этом случае остается аналогичным указанному, Преимуществом предлагаемого генера-: тора ступенчатого напряжения является равенство величин сопротивлений резисторов делителя напряжения, Эта особенность позволяет, например, построить преобразователь число импульсного кода в напряжение высокой точности, т.е. пс = высить стабильность работы, а также обеспечить повышение технологичност—