Преобразователь напряжения в код

 

Lл бттблнотека МБЛ

О Il И С А Н И Е 28538 2

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42ma, 3 00

Заявлено 16Х.1969 (№ 1331765/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 12.1.1971

11ПК Н 03k 13/20

УДК 681.325(088.8) Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. А. Волков и Г. Н. Сабаев

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД у = / (х) = 3 Р(х,.) Ф,(х), i- О

1 при j= l

1 О при j =,- = 1.

Изобретение относится к технике представления аналотовой величины ее цифровым эквивалентом и может быть использовано в системах автоматического управления, аналогоцифровых комплексах и т. д.

Известны преобразователи, осуществляющие преобразование напряжения в цифрсхвой код и напряжение, изменяющееся по законну

«треугольных функций», содержащие операционные усилители настоян ного тока, ци фроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик и схемы сравнения.

В а палого-цифровых функциональных inpeобразователях задача построения функции, проходящей через зада нные узлы интерполяции, обычно решается с;помощью обобщения полинома где F(x;) — заданные значения функции в узлах; т+1 — число узлов интерполяции;

Ф, (х) — интерполирующий множитель, непрерывная функция, обладающая следующим свойством

При построении функционального опреобразователя реализующего выражение (1) аналоговая входная величина должна преобразоваться в комбинированную величину, пред5 ставленную в виде кода и напряжения, изменяющегося по за кону «треугольных функций».

Причем код используется для формирования адреса ячеек памяти, в которы.; хранятся з наченпя функции в узлах интерполяции, а

10 «треугольные функции» вЂ” для осуществления операции интер поляции.

Предлагаемый преобразователь, содержащий два операционных усилителя, два токовых цифро-аналоговых преобразователя, ре15 верспвный счетчик, схемы сравнеипя, ключи и источник смещения, отличается тем, что в нем входы усилителей через одни ключи соединены с выходами соответствующих цпфро-ачалоговых преобразователей, с входными со20 противлениями преобразователя и с сопротивлениями обратных связей усилителей, а через другие ключи и сопротивления — соответственно с источником смещения и выходами усилителей, последние через сопротпвле25 ния и третьи ключи подключены ко входам схем сравнения, выходы первого разряда реверсивного счетчика соединены с управляющими входамп ключей, а единичные зыходы разрядов — с цифро-аналоговыми преобразо30 вателями. Это позволяет повысить быстро285382

55 (2) где действие, точность преобразователя н уменьш ить количество необходимого оборудования.

На чертеже представлена схема устройства. На схеме показаны операционные усилители постоянного тока 1, 2; цифра-аналоговые преобразователи 8, 4; линейные токовые ключи 5, б, 7, 8; нелинейные токовые ключи 9, 10; реверсивный счетчик ll; схемы сравнения

12, И; со противления 14 — 25.

Предлагаемый преобразователь представляет собой аналого-цифровой преобр азователь следящего типа. В контур отрицательной связи постоянно включен реверсявный счетчик 11, схемы сравнения 12 и И и включаются попеременно две группы элементов 1, 8 и 2, 4 (каждая состоиг из операционного усилителя,постоянного тока и цифро-аналогового преобразователя). Включение (выключение) в контур цифрового преобразователя этих элементов производится с помощью двух гр улп токовых ключей 5, 7, 9 и б, 8, 10. Управление каждой группой ключей осуществляется в противофазе,с выходов триггера младшего разряда реверсивного счетчика 11.

В зависимости от того, в каком состоянии находится младший разряд реверсивного счетчика 11, в контур аналого-цифрового преобразователя оказываются включенными усилитель 1 и цифро-аналоговый,преобразователь 8 или усилитель 2 и цифро-аналоговый преобразователь 4. При этом усилитель, не вошедший в контур обратной связи аналогоцифрового лреобразователя, включается ключом 7(8) в режим иивертора. На входе усил ителя, включенного в контур, происходит суммирование входного тока m тока, эквивалентного текущему значению кода реверсивного .счетчика и преобразованного цифра-аналоговым преобразователем.

Коэффициент усиления усилителя К выбран равным 2". Таким образом, на выходе усилителя получается усиленная разность между входной велич иной и величиной, эквивалентной,коду: хр — — х — =E . 2", с — текущее значение входной величины;

М вЂ” шкала входной .величины;

/х.2л

) — целая часть; М хр — величина рассогласования; и — число разрядов реверс ив ного счетчика.

Выходное напряжение усилителя через ключ 10 поступает на схему сравнения 12, 13, 5

30 а через ключ 7 (8) вместе с эталонным напряжением — на вход усилителя, работающего в режиме инвертора. На выходе инвертора образуется на пряжение, равное разности эталонного .напряжения и на(пряжения рассогласован ия.

Схемы сравнения 12, И реагируют на знак и абсолютную величину р ассогл а сова ния.

Таким образом в устройстве осуществляется отрицательная обратная связь, стремящаяся удержать величину рассогласования в заданных лределах. .Поэтому, как только входная величина изменится, соответствующая схема сравнения вырабатывает импульс счета. Значение кода блока. изменится на единицу младшего разряда, что вызовет изменение цифро-аналогового преобразователя, компенсирующего входной ток, .и величина рассогласования уменьшится.

При этом напряжения на выходах усилителей останутся прежними, так как произойдет их перекоммутация. Усилитель, работавший до изменения кода в контуре обратной связи, включится в режим инвертора, а усилитель, работавш|ий в режиме инвертора, включится в контур обратной связи. Напряжения на выходах усилителей после коммутации останутся таким и же, какими они были,до коммутации. Таким образом, перекоммутация усилителей при изменен ии кода в блок «И» позволяет избавиться от .переходных процессов в у,силителях и сформировать две треугольные функции — прямую и смещенную.

Предмет изобретения

Преобразователь на пряжения в .код н напряжение, изменяющееся по закону «треуголыных функций», содержащий операционные усилители, цифро-аналоговые преобразователи, ре)вер сивный счетчик, схемы сравнения, ключи,и источник смещения, отлича)ои ийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в нем входы уси.тптелей через одни ключи подключены к выходам соответствующих ц ифро-аналоговых преобразователей и точке соединения входного резистора и резистора обратной связи усилителя, а через другие ключи IH резисторы — соответствен но с источником смещения и выходами усилителей; последние через резисторы и третьи ключи подключены ко входам схем сравнения;,выходы первого разряда реверсивного счетчика соединены с управляющими входам и,ключей, а единичные выходы разрядов — с цифро-аналоговыми преобразователями.

285382

Составитель Н. Козлов

Корректоры: О. С. Зайцева и В. И, Жолудева

Техред T. П. Курилко

Редактор Ю. Полякова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3784/12 Тираж 480 Подпис ос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская паб., д. 4/5