Цифроаналоговый преобразователь

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК(51)5 Н 03 М 1/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703265/24 (22) 08.06.89 (46) 30.12.91. Бюл. М 48 (71) Московский энергетический институт

Р2) В. И. диденко, В, M. КапУстин. С. И. Гордеев, 8.8.0ñòðîâåðõîâ и Г.И.Яковлев (53) 681.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1064453, кл. Н 03 M 1/66, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1473084, кл, Н 03 M 1/66, 1987, (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЬФЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис»5U 1702529 А1 пользовано при построении прецизионных цифроаналоговых информационных систем.

Цель изобретения — повышение точности преобразования. Цифроаналоговый преобразователь содержит первый 1 и второй 2 цифроаналоговые преобразователи, сумматор 3, вычитатель 4, управляемый сумматор

5 и блок 6 управления. Управляемый сумматор 5 выполнен в виде сумматора 7 и трех устройств 8-10 выборки и хранения. Введение стробируемой обратной связи с выхода управляемого сумматора на входы вычитателя 4 и сумматора 3 позволяет повысить точность преобразования и исключить пульсации выходного сигнала в течение переходных процессов. 2 з. и. ф-лы. 3 ил.

1702529

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах цифроаналогового преобразования и в калибраторах.

Цель изобретения — повышение точно- 5 сти преобразования.

На фиг. 1 представлена функциональная схема цифроаналогового преобразователя; на фиг, 2 — блок управления; на фиг, 3 — диаграммы, поясняющие его работу. 10

Цифроаналоговый преобразователь (фиг, 1) содержит первый 1 и второй 2 цифроаналоговые .преобразователи, сумматор

3, вычитатель 4, управляемый сумматор 5 и блок 6 управления. Управляемый сумматор 15

5 выполнен в виде сумматора 7 и трех устройств 8 — 10 выборки и хранения. Блок 6 управления (фиг. 2) выполнен в виде пяти одновибраторов 11-15.

Цифроаналоговый преобразователь 20 (фиг, 1) работает следующим образом.

После подачи преобразуемого кода на . информационные входы первого 1 и второго

2 цифроаналоговых преобразователей на блок 6 управления поступает команда 25

"Пуск" (при необходимости эта команда синхронизируется с моментом преобразуемого кода) (фиг. 2, б). По команде "Пуск" устройство устанавливается в исходное со" стояние: первое 9 и второе 10 устройства 30 выборки и хранения переводятся в режим выборки, а третье устройство 8 выборки и хранения — в режим хранения. При этом на выходе первого цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 1 формируется сигнал, 35 равный

U1 = Nq1 + л1, где N — преобразуемый код;

q1 — вес младшего р,азряда первого

ЦАП 1; 40

Л1 — погрешность первого ЦАП 1.

На выходе второго ЦАП 2 формируется сигнал

О =Ма+А, где ср — вес младшего разряда второго 45

ЦАП 2;

ha — погрешность ЦАП 2, При этом на выходах сумматора 3 и вычитателя 4 (для случая, когда предыдущее значение преобразуемого кода равно 50

О, т,е. напряжение на выходе управляемогo сумматора 5 равно О) сигналы будут соответственно равны

Оз = р+й+ 4:

К 55

U4 = -у-(О1 Оз ) + Al. где 6, Ь1 — погрешности сумматора 3 и вычитателя 4 соответственно, а коэффициенты передачи вычитателя Ilo всем входам приняты равными К/2. Напряжение U4 по команде с третьего выхода блока 6 управления (фиг. 2в) запоминается в первом устройстве 9 выборки и хранения (УВХ), Затем по команде в второго выхода блока 6 управления (фиг, 2г) первый

ЦАП 1 меняет свое внутреннее состояние и погрешность его выходного сигнала меняет знак т.е. U1 = Nq1- h1. При этом на выходе вычитателя 4 сигнал равен U4 = — (О1 — Оз) + Ъ .Этот сигнал

К

2 по команде с четвертого выхода блока 6 управления (фиг. 2д) записывается во второе УВХ 10, а на выходе сумматора 7 формируется сигнал От= Оз+ Оз + Ь, где Лу— погрешность сумматора 7, Напряжение От по команде с первого выхода блока 6 управления (фиг. 2е) записывается в третье

УВХ 8. На этом заканчивается цикл формирования выходного сигнала цифроаналогового преобразователя, который равен

Овых=Оз =Оз+ О7/К или Оеых=йц1+ 2Ъ /К+

+Ъ/K.

Из последнего выражения видно, что суммарная погрешность преобразования в данном техническом решении меньше погрешности устройства-прототипа на величину погрешности сумматора 3.

При поступлении очередного сигнала

"Пуск" напряжение с выхода третьего УВХ 8 поступает непосредственно на второй суммирующий вход вычитателя 4, а через сумматор 3 — на вычитающий вход вычитателя.

В результате в выходном сигнале вычитателя 4 составляющая От отсутствует, что приводит к независимости выходного сигнала всего устройства в целом от предыдущего значения сигнала на выходе управляемого сумматора 5, По этой же причине не происходит накопление ошибки преобразования и, в отличие от прототипа, в выходном сигнале отсутствуют пульсации выходного сигнала во время переходных процессов, В то же время, при повторных командах "Пуск" уменьшается погрешность преобразования, обусловленная явлением саморазряда

УВХ 8.

Управляемые сигналы формируются в блоке 6 управления с помощью пяти одновибраторов (фиг. 2а). Команда "Пуск" поступает на входы первых четырех одновибраторов 11 — 14. На выходах первых трех .одновибраторов 11-13 формируются команды управления первым УВХ 9, первым

ЦАП 1 и вторым УВХ 10 соответственно.

Команда управления третьим УВХ 8 формируется на выходе пятого одновибратора 15, запускаемого с некоторой задержкой одно1702529

Фиг, Г вибратором 14. Длительности импульсов на выходах одновибраторов выбраны с учетом длительности переходных процессов в блоках устройства.

Формула изобретения

1. Цифроаналоговый . преобразователь, содержащий первый цифроаналоговый преобразователь, информационные входы которого объединены с соответствующими информационными входами второго цифроаналогового преобразователя и являются входной информационной шиной, а выход соединен с первым суммирующим входом вычитателя, выход которого соединен с информационным входом управляемого сумматора, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, а выход является выходной шиной, первый управляющий вход управляемого сумматора соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом первого цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, вычитающий и второй суммирующий входы вычитателя соединены соответственно с выходом сумматора и с выходом управляемого сумматора, второй и третий управляющие входы последнего из которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока управления, вход которого является входной шиной "Пуск".

2. Преобразователь по и. 1. о т л и ч а юшийся тем, что управляемый сумматор

5 выполнен в виде сумматора и трех устройств выборки и хранения, информационный вход первого устройства выборки и хранения объединен с информационным входом второго устройства выборки и хра10 нения и является информационным входом управляемого сумматора, выходы первого и второго устройств выборки и хранения соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, вы15 ход которого соединен с информационным входом третьего устройства выборки и хранения, выход которого является выходом управляемого сумматора, управляющие входы первого, второго и третьего

20 устройств выборки и хранения являются соответственно вторым, третьим и первым управляющими выходами управляемого сумматора.

3. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю25 шийся тем, что блок управления выполнен в виде пяти одновибраторов, вход первого одновибратора объединен с входами второго, третьего и четвертого одновибраторов и является входом. блока, выход четвертого

30 одновибратора соединен с входом пятого одновибратора, выход которого является первым выходом блока, выходы первого, второго и третьего одновибраторов являются соответственно третьим, вторым и

35 четвертым выходами блока.

1 7 1л12 Г 2 9

Составитель Н.Капитанов

Редактор Л.Веселовская Техред М,Моргентал . Корректор Т.Палий

Заказ 4551 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 f3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101