Преобразователь кода в сопротивление

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в качестве программируемого электрического сопротивления в автомати1 зированных контрольно-измерительных системах. Цель изобретения - повышение линейности характеристики преобразования , расширение динамического диапазона имитируемых сопротивлений и расширение области применения за счет обеспечения возможности имитации отрицательных сопротивлений. Преобразователь кода в сопротивление содержит образцовый резистор 1, операционный усилитель 2, умножающий цифроаналоговый преобразователь 3 с биполярным выходом, дифференциальный усилитель 4, входную шину 5 преобразуемого кода, первую 6 и вторую 7 выходные шины. Цель достигается за счет введения дифференциального усилителя 4 и выполнения умножающего цифроаналогового преобразователя 3 с биполярным выходом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 (21) 4404533/24 (22) 05.04,88 (46) 23.06.91. Бюл. М 23 (72) В. Д. Елинов, В. Л.,Полковов, О. Н. Регеда, А. А. Скорляков и М. К, Смирнов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1173542, кл, Н 03 М 1/66, 1985.

Авторское свйдетельство СССР

t4- 1564650,кл, G 06 G 7/12, Н 03 М 1/66, 28.08,87. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В СОПРОТИВЛЕНИЕ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в качестве программируемого электрического сопротивления в автомати„„Я „„1658382 А1 (я)з Н 03 М 1/66, G 06 G 7/12 зированных контрольно-измерительных системах. Цель изобретения — повышение линейности характеристики преобразования, расширение динамического диапазона имитируемых сопротивлений и расширение области применения за счет обеспечения возможности имитации отрицательных сопротивлений. Преобразователь кода в сопротивление содержит образцовый резистор 1, операционный усилитель 2, умножающий цифроаналоговый преобразователь 3 с биполярным выходом, дифференциальный усилитель 4, входную шину 5 преобразуемого кода, первую 6 и вторую 7 выходные шины. Цель достигается за счет введения дифференциального усилителя 4 и выполнения умножающего цифроаналогового преобразователя

3 с биполярным выходом. 1 э,п. ф-лы, 1 ил.

1658382

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в качестве программируемого электрического сопротивления в автоматизированных контрольно-измерительных системах.

Цель изобретения — повышение линейности характеристики преобразования, расширение динамического диапазона имитируемых сопротивлений и расширение области применения за счет обеспечения возможности имитации отрицательных сопротивлений.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя кода в сопротивление.

Преобразователь кода в сопротивление содержит образцовый резистор 1, операционный усилитель 2, умножающий цифроаналоговый преобразователь 3 с биполярным выходом, дифференциальный усилитель 4, входную шину 5 преобразуемого кода, первую 6 и вторую 7 выходные шины.

Преобразователь кода в сопротивление работает следующим образом.

Ток, протекающий через первую выходную шину 6, создает на образцовом резисторе 1 падение напряжения. Это напряжение через дифференциальный усилитель 4 поступает на аналоговый вход умножающего цифроаналогового преобразователя 3. с помощью которого оно масштабируется е соответствии с текущим значением кода на входной шине 5. Выходное напряжение умножающего цифроаналогового преобразователя 3 (последнее определяется относительно шины нулевого потенциала) поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 2.

Отсюда видно, что в преобразователе кода в сопротивление имеется контур общей обратной связи. Помимо общей обратной связи в преобразователе имеется местная обратная связь, которой охвачен операционный усилитель 2 через образцовый резистор 1.

Действие указанных обратных связей приводит к тому, что в преобразователе устанавливается и поддерживается определенное, зависящее от кода на входной шине

5, соотношение между напряжением на выходных шинах 6 и 7 и падением напряжения на образцовом резисторе 1. То есть, между выходными шинами 6 и 7 преобразователя кода в сопротивление имитируется электрическое сопротивление, зависящее от текущего значения кода на входной шине 5, причем при изменении значения знакового

45 разряда преобразуемого кода изменяется знак имитируемого сопротивления.

Сказанное выше, можно проиллюстрировать следующими аналитическими выражениями. На основании теории обратных связей коэффициент передачи преобразователя кода в сопротивление может быть представлен в виде

Кос =R1 К4/(Rr+ R1 КЗ К4) а сопротивление между выходными шинами

6 и 7 равно

Овых/!вых = Ввых = R1 Ê3 K4. r где 0вых, 1вых — напряжение между выходными шинами 6 и 7 и ток, протекающий по шине 6 соответственно; R1 — сопротивление образцового резистора 1; Rr — внутреннее сопротивление источника тока I»„, подключаемого к шине 6; К4 — коэффициент передачи дифференциального усилителя 4;

K3 — коэффициент передачи умножающего цифроаналогового преобразователя 3, значение которого пропорционально значению кода на входной шине 5.

Из выражения для Ввых видно, что значение имитируемого сопротивления линейно зависит от значения КЗ, а, следовательно, и от значения преобразуемого кода.

Отсюда же следует, что для изменения знака имитируемого сопротивления достаточно изменить знак коэффициента передачи умножающего цифроаналогового преобразователя 3. Последнее обеспечивается за счет использования умножающего цифроаналогового преобразователя с биполярным выходом и введением в управляющий код знакового разряда. Диапазон имитируемых значений сопротивлений определяется значением сопротивления образцового резистора 1 и коэффициентом передачи дифференциального усилителя.

Здесь следует отметить, что при реализации отрицательных значений имитируемого сопротивления общая обратная связь становится положительной, что может явиться причиной возбуждения преобразователя кода в сопротивление. Однако, обеспечение по входной шине 6 режима генератора тока (R1«Rr) в значительной степени уменьшает возможность возникновения возбуждения. Для исключения возбуждения необходимо обеспечить выполнение условия К4< Rr/R1, Формула изобретения

1, Преобразователь кода в сопротивление, содержащий умножающий цифроаналоговый преобразователь, цифровые входы которого являются входной шиной преобразуемого кода, а выход соединен с

1858382

Составитель Н.Капитанов

Редактор В,Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 1722 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 101 неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого является первой выходной шиной и соединен через образцовый резистор с выходом операционного усилителя, шина нулевого потенциала является второй выходной шиной, отличающийся тем,что,с целью повышения линейности характеристики преобразования и расширения динамического диапазона имитируемых сопротивлений, в него введен дифференциальный усилитель, неинвертирующий и инвертирующий входы которого подключены соответственно к инвертирующему входу и выходу операционного усилителя, выход дифференциального усилителя соединен с аналоговым входом умножающего цифроаналогового преобразователя.

2. Преобразователь но и. 1, отл ич а юшийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности имитации отрицательных со10 противлений, умножающий цифроаналоговый преобразователь выполнен с биполярным выходом, а старший разряд цифровых входов является знаковым входом преобразователя кода в сопротивление.