Преобразователь код-напряжение

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D< Н 03 М 1/66

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

Ф

С5

С0

Сл 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЬ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3722897/24-24 (22) 09.04.84 (46) 23.01.86. Бюл. 1(3 (72) В.Ф. Ким (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 687583, кл. Н 03 К 13/02, 20. 04. 78.

Балякой В. Г. и др. Интегральные схемы аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей. N.: Энергия, 1978, с. 40, рис. 1-11. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий регистр, источник опорного напряжения и коммутатор, информационный вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход — к входу фильтра нижних частот, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены h -1 элементов ИЛИ, первые входы которых являются соответственно h --1 шинами входного кода, и h -1-разрядный комбинационный сумматор, первые h -1-е входы которого соединены с выходами соответствующих п -1 элементов

ИЛИ, вторые h -1-е входы — с соответствующими выходами регистра, выходы — с соответствующими информационными входами регистра, выход переноса. старшего разряда сумматора — с )) -м информационным входом регистра, h -й выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а вход синхронизации является а шиной синхронизации, вторые входы, Q и -1 элементов ИЛИ объединены с входами переноса младшего разряда

n --1-разрядного комбинационного сумматора и являются )) -й шиной входного кода, выход фильтра нижних час- Я тот является выходной шиной.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при восстановлении решетчатых процессов в качестве цифроаналогового преобразователя.

Цейью изобретения является повышение точности преобразователя, эа счет формирования перед фильтрацией импульсов, равномерно распределенных в течение периода преобразования, . На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Преобразователь содержит регистр I источник 2 опорного напряжения, фильтр 3 нижних частот (ФНЧ), коммутатор 4, h -l элементов ИЛИ 5 и

t1 -1-разрядный комбинационный сумматор 6.

Информационный вход коммутатора 4 соединен с выходом источника 2 опорного напряжения, а выход — к входу

ФНЧ 3. Первые входы h --1 элементов

:ИЛИ являются соответственно и -1 ши,нами входного кода. Вторые входы и -1 элементов ИЛИ объединены с входом переноса младшего разряда h †1разрядного комбинационного сумматора 6 и является h — 1 шиной входного кода. Выходы и -1 элемента. ИЛИ соединены с соответствующими и -1 первыми входами ll --1-разрядного комбинационного сумматора 6, вторые

h -1-е входы которого подключены к соответствующим выходам регистра ), а выходы — к соответствующим информационным входам регистра 1. Выход переноса старшего разряда сумматора

6 соединен с и -м информационным входом регистра 1, Н -й выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 4, а вход синхронизации является шиной синхронизации„ Выход

ФНЧ 3 является выходной шиной.

4 Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии регистр 1 очищен. На входах 7 преобразователя установлено число (О ... О). На входе 8 действуют импульсы с периодом следования То. На выходе .источника 2 опорного напряжения действует постоянное напряжение, равное U . Ha входе управления коммутатора 4 — низкий уровень, что соответствует постоянному напряжению на выходе коммутатора 4 и на выходе преобразователя, равному -U .

1206957 з

На входы 7 поступают двоичные и разрядные числа синхронно с тактовыми импульсами на входе 8, причем смена числа должна происходить через временной интервал, кратный Т ям я

2 T т,е. эа время действия число должно пройти ровно 2 имп-i пульсов.

С того момента времени„ когда на шинах 7 преобразователя установлено двоичное число, большее (О ... О) и меньшее (1,0 ... О), по мере поступления тактовых импульсов на выходах 1 ... и — 1-го регистра l формируется равномерно нарастающая чис5 l0

Таким образом, на входе фильтра формируется одиночный импульс длчтельностью Т и амплитудой 2У„, смещенный в отрицательную область напряжений íà -U .

После прохождения 2" импульсов на шине 8 синхронизации на выходе п-ro разряда формируется ровно N импульсов длительностью Т и по

1 ... и — 1-ым разрядам регистр 1 очищается (на табл. 1,2 = 8, а

N = 5), Иэ табл. 1 видно, что среднее значение на выходе прео:" .раэователя определяется из выражения

Б — - 1 (p 0 2и ловая последовательность согласно

F(i) = iN mod 2 где i 1,2 ... 2

При некотором значении наступает такая ситуация, при которой

N + Щ q 2 и-

В этом случае на выходе Р„„переноса старшего разряда сумматора 6

>5. возникает единица, которая по +1-му импульсу переписывается в и -й разряд регистра 1, на входах суммы сумматора 6, связанных с и -1-ми входами регистра 1, имеем число

F N + iN - 2" < N. Следовательно, по i + 1-му импульсу единица с выхода Рд сумматора 6 снимается. Единица, записанная в п-ом разряде регистра 1 переключает коммутатор 4 и на входе ФНЧ 3 возникает напряжение +U с выхода источника 2 о опорного напряжения. По следующему

i+2-му импульсу состояние и -го разряда регистра 1 возвращается в исходное состояние.

1 L L

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Выходы регистра 1 (1 ...Q -1) 2 7 4

Выход а регистра

1 О 1

0 1

1 О

Выход коммутатора 4

-U +U -U +U +U -U, +U +U -U +U е

В-!

Первый цикл = 2 Т Второй цикл Таблица 2

1 2 3 4 5 6 7 8 11

+ — U

4 о

+ — Ц о

+ — U

3 +

+ — + — + О

5 + - + +

+- По

6 + + + — +

По

8 + + + + + + + + +U

ВНИИПИ Заказ 8734/59 Тирах 818 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

1 з 1206

Когда значение N равно максимальному коду преобразования (1,0 ... О), тогда высокий уровень n-ro разряда одновременно подается на вход переноса младшего разряда сумматора 6 и на входы логических элементов

ИЛИ 5. При этом на выходе переноса старшего разряда сумматора 6 всегда действует единица, так как переполнение обеспечено входами преобразо- 1О вателя как результат сложения числа с выходов элементов ИЛИ 5, равное

n-t

2 — 1, с единицей на входе переноса младшего разряда сумматора 6.

957 4

Составим табл. 2 при и 4 для всех значений N и для наглядности внесем только знак напряжения на выходе коммутатора 4.

Из табл. 2 видно, что при N О нли 2 фильтрации не требуется, так как напряжение на входе коммутатора 4 всегда постоянно. Следовательно, распределение знаков импульсов относительно равномерное и сме- ,на знака происходит максимально часто, что позволяет снизить погревность фильтрации, а следовательно, повысить точность преобразования .

Т а б л и ц а I

I г

1 6 3 О 5 2