Преобразователь напряжения в код повышенной точности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотоз Советских

Социалистических

Уеспубаик (11) Щ2®ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.01.72(21).-1739227д6-21 (61} M. Кл. и 03k 13Л, с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Сонета Министров СССР ео делам изаоретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,08.7,5 Бюллетень № 31

1 (45) Дата опубликования описания12.11.75 (03) УДК 681.325 (088.8) (72} Автор изобретения

А. Т, Пешков (71) Заявитель Белорусский государственный университет им. В. И. Ленина (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

ПОВЫШЕННОИ ТОЧНОСТИ

Изобретение относится к вычислитель- - ной и измерительной технике и может быть использовано при построении различных автоматических систем.

Известен преобразователь напряжения в код, содержащий сравнивающий элемент, . высокоскоростной делитель, блок ключей, распределитель, генератор, логическое устройство, блок точных ключей, высокоточный делитель и анализатор, причем выход генератора черезраспределитель соединен с входом логическогоблока, выход блока точных ключей через высокоточный делитель соединен с первым входом анализатора, второй вход которого подключен к входному выводу, а третий — к управляющему выходу распределителя, выход блока ключей через высокоскоростной делитель и сравнивающий элемент, второй вход которого подключен к входному ! выводу, соединен с управляющим входом логического блока.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности устройства, а также сокращение обьема оборудования.

Для этого в преобразователь введен I p регистр-сумматор, причем его информ а--ционные входы соединены с выходами ло- l гического блока,, информационные выходы — с входами блока точных ключей и блока ключей, а управляющий выход — с

:выходом анализатора. Кроме того, входы высокоточного делителя соединены с вы ходами блока ключей.

На чертеже приведена структурная элек.трическая схема преобразователя.

Преобразователь напряжения в код повышенной точности содержит сравниваюши элемент 1, высокоскоростной делитель 2, блок ключей 3, высокоточный делителт,4, блок точных ключей 5, анализатор 6, регистр-сумматор 7, логическое устройство 8, распределитель 9 и генератор 1 О.

Из всех существующих типов преобра зователей напряжения в код (ПНК) наиболее широко используются (особенно при построении многоканальных систем) преоб: „,разовате„ ни, поразрядного уравновешивания., Основными характеристиками таких преоб -, разователей являются точность и быстро: действие. При этом как правилс чем боль4 82.004 ; ше быстродействие преобразователя, тем .

: меньше его точность. Это связано с тем,, что динамические характеристики отдель-: ных элементов преобразователей тем хуже, чем лучше их точностные параметры.

Для ПНК поразрядного уравновешивания время преобразования Тпр определяется

Т =От пр уст: ., где Т вЂ” время определения одного разряуст i да, выбираемое исходя из допустимой погрешности установления эталонного напряже ния, соответствующего старшему разряду. разрядность .определяемого кодо вого эквивалента

Поэтому для преобразователей различного быстродействия, как правило, справедливы i следующие соотношения:

Т ) Т пр, т пр. б1

< и

:г б где Т и Т вЂ” значения времени по, т по. б выполнейия преобразования соответствекйо точным и быстродействующим преобразователям, И вЂ” погрешности преобразования

T точного и. быстродействующего преобразователей соответственно.

В том случае, когда т <т уст. т пр. б где Т вЂ” время определения одного чст. т разряда для точного преобразователя, можно, используя в одном преобразователе отдельные блоки точного и быстродействующего преобразователя, при незначи- тельном усложнении сконструировать устройство, обеспечивающее погрешности ц, = б

= <Ь при времени преобразования Т, для пр которого выполняется неравенство

I т (т <2Т пр, б пр пр. б

Такие точность и быстродействие обе, спечиваются в предложенном преобразователе.

Преобразователь работает следующим образом, I

Часть преобразователя, состоящая из, компонентов 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, представляет собой преобразователь, обеспечивакчний получение 11 разрядного кода за время Т с погрешностью Й б, Часть преобразователя, состоящая из по компонентов 4, 5, образует преобразователь кода в напряжение, обеспечивающий (45

Это связано с тем, что погрешности установки эталонных напряжений, соответствующих отдельным разрядам кода, будут тем меньше влиять на точность формирования компенсирующего сигнала «чем младше эти разряды. Кроме того, в цепях младших разрядов компонентов 4 и 5 могут быть использованы более быстродействующие элементы, 1

Спустя время Т (Т после завершения

2 по первого этапа распределитель 9 на своем дополнительном выходе (цепь, связывающая распределитель 9 и анализатор 6) вырабатывает сигнал. По атому сигналу анализатор 6 формирует код коррекпии соответствующий разности компенсирующего и входного сигналов, и осуществляет из менение кода в регистре 7 на его велина своем выходе выработку через время

Т аналогового сигнала, соответствуюшук пр кодовому значению в регистре-сумматоре 7 с погрешностью,. Анализатор 6

5 представляет собой считывающий преобразов цель. Рн формирует код с шагом дис- I кретности Г) эквивалентный разности э значения преобразуемого (входного) и точ16 ного (компенсирующего) сигналов, В принципе, в качестве анализатора может быть использован любой другой гип ПНК.

Перед началом преобразования все элементы устройства ставятся в нулевое

15 состояние.

Отыскание кодового эквивалента напряжения выполняется в два этапа Т1 и Т

На. первом этапе (T = Т ) обычным

1 пр образом. осуществляется отыскание кодового эквивалента входного сигнала с погрещностью Е с тактом нахождения отдельг ных разрядов 6 = Тпр /f1.. При этом компоненты 1, 2, 3; 7, 8, 9, 10 работают известным образом, реализуя известный способ порязрядного уравновешивания.

По завершении первого этапа в регистре — сумматоре 7 будет зафиксирован код, отличающийся от истинного эквивалента аналоговой входной величины на

J Коду в регистре — сумматоре 7 будет соответствовать с погрешностью Ь аналоговый точный компенсирующий сигнал, так как к этому моменту время установления старших разрядов будет близким к значению

Т . Меньшее значение времени установки по лейия младших разрядов в цепях компо,нентов 4 и 5 Но отношению к величине

Т не приводит, как правило, к увеличений> погрешности формирования точного по ком ненсируюшего сигнала..

482004 с

Сост а вите л ьВ. H азарова редактор А Зиньковский "е ре" Н.Ханеева Ц -Рнра,о0,> Подписное

ЦНИИ1 1И!"осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская .наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

1 чину. После этой коррекции в регистре 7,( будет находиться код, соответствующий с погрешностью Ь значению преобразуе-

Я мого (входного) напряжения. Связь ком- понентов 6 и 7 может быть осушествле- б на любым известным способом. Корректирующий код может считываться вместе с кодом в регистре 7.

Время Т выбирают таким, чтобы пои греш ность формирования компенсирующего 1О сигнала не превышала Ь т

I

Предмет изобретения

1. Преобразователь напряжения в код по- 15 вышенной точности, содержащий сравнивающий элемент, высокоскоростной делитель, блок ( ключей, распределитель, генератор, логическое устройство, блок точных ключей, высокоточный,. делитель и анализатор, причем выход генерато-"0 ра через распределитель соединен с входом

I, логического блока, выход блока точных;.

6 ключей через высокоточный делитель сое.— динен с первым входом анализатора, второй вход которого подключен к входному выводу, а третий — к управляющему выходу распределителя, выход блока ключей через высокоскоростной делитель и сравнивающий элемент, второй вход которого подключен к входному выводу, соединен с управляющим входом логического блока, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения бы,стродействия и точности, в него введен регистр-сумматор, причем его информационные входы соединены с выходами логического блока, информационные выходы — с входами блока точных ключей и блока ключей, 1 а управляющий вход — с выходом анализа, тора .

2. Преобразователь по п. 1, о т л н — ч а ю ш и и с я тем, что, с целью сокращения объема оборудования, входы высокоточного делителя соединены с выходами блока ключей.