Гибридный синусно-косинусный функциональный преобразователь

 

,.Союз Советских

Социалистическик

Республик

О И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<)752394

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1189.78 (21) 2661347/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 300780. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300780 (51)М К 3

G Об J 3/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 335. 8 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.М.Выдолоб и В.Н.Лапенко (71) Заявитель

Московский институт электронной техники (5 4 ) ГИБРИДНЫЙ СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ фУНКЦИОНАЛЬНЫИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных и управляющих системах. 5

Известен кусочно-линейный цифро. аналоговый преобразователь, содер-. жаний блок управления, линейный цифроаналоговый преобразователь, инвертор, коммутатор и сумматоры.

Этот преобразователь обладает большим быстродействием, но имеет низкую точность преобразования p1) .

Наиболее близким техническим решением является синусно-косинусный цифроаналоговый преобразователь, который содержит последовательно соединенные линейный цифроаналоговый преобразователь, коммутатор, блок сумматоров, блок выбора октанта и знака и осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию периода синусоиды и косинусоиды (2J.

Существенным недостатком этого преобразователя является низкая точ- 25 ность преобразования.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Для достижения поставленной цели гибридный синусно-косинусный функцио нальный преобразователь, содержащий сумматоры, входы которых соецинены с соответствующими выходами управляемого коммутатора, выходы сумматоров являются выходами преобразователя, первый вход коммутатора соединен с выходом линейно цифроаналогового преобразователя, вход которого является аналоговым входом функционального преобразователя, управляющие входы линейного цифроаналогового преобразователя и управляющие входы коммутатора подключены к разрядному входу функционального преобразователя, дополнительно содержит масштабные резисторы, управляемый ключ, цифровой управляемый резистор и операционные усилители, в обратной связи каждого из которых включен соответствующий масштабный резистор, выходы операционных усилителей подсоединены соответственно ко второму и третьему входам управляемого коммутатора и к первому и второму входам управляемого ключа, выход которого через первый масштабный резистор соединен со входом цифрового управляемого резистора, управляющие входы управляемого ключа и цифрового управ752394 где Uj — выходное напряжение линейного цифроаналогового преобразователя 1;

0 „ — входное напряжение функционального преобразователя; — масштабный коэффициент;

6 — код младших разрядов двоичного кода N.

Напряжение на выходах операционных усилителей 9, 10 в нечетных октан, гах, когда ключ 5 подключен к выходу операционного усилителя 9, равны (2) 21i N

ВЫХ 1 A 0ВХ 64п

ЙЩО ляемого резистора подключены к разрядному входу функционального преобразователя, аналоговый вход функционального преобразователя соединен непосредственно с четвертым входом управляемого коммутатора и через второй масштабный резистор — co входом цифрового управляемого резистора.

На чертеже изображена функциональная схема преобразователя.

Гибридный синусно-косинусный функциональный преобразователь содержит линейный цифроаналоговый преобразователь 1, управляемый коммутатор 2, сумматоры 3 и 4, управляемый ключ

5, масштабные резисторы б и 7, цифровой управляемый резистор 8, выходы которого соединены со входами операционных усилителей 9 и 10, в обратной связи которых включены Масштабные резисторы 11 и 12 соответственно. Разрядный вход функционального 20 преобразователя 13, аналоговый вход 14.

Гибридный синусно-йосинусный функциональный преобразователь работает следующим образом. 25

Входное напряжение поступает на аналоговые входы линейного цифроаналогового преобразователя 1 и управляемого коммутатора 2 непосредственно, а на входы операционных

ЗО усилителей 9 и 10 через масштабный резистор 6 и цифровой управляемый резистор 8.

Изменение двоичного кода и соответствует периоду синусоиды H косину- 35 соиды, следовательно, каждый разряд двоичного кода N имеет следующий о вес: первый разряд — 180, второй

90о третий 45о, ..., последний 180/n, где n — число разрядов. Три старших разряда двоичного кода и поступают 40

l на коммутатор 2„ определяя восемь равных участков аппроксимации (октантов); кроме этого третий разряд двоичного кода М, имеющий вес 45, управляет управляемым ключей 5, так что 45 при нулевом состоянии указанного разряда ключ 5 подключен к выходу операционного усилителя 9, а при единичном состоянии — к выходу операционного усилителя 10.Каждое иэ восьми состояний трех старших разрядов двоичного кода N соответствует подключению входного напряжения устройства, выходного напряжения линейного цифроаналогового пРеобРазователя 1 и выходных напряжений операционных усилителей 9 и

10 к определенным входам сумматоров 3 и 4, имеющих инвертирующие и неинвертирующие входы. Младшие разряды двоичного кода и (все разряды, кроме, трех старших) управляют линейным Я} цифроаналоговым преобразователем 1 и цифровыми управляемым резистором

8. Выходное напряжение линейного цифРоаналогового преобразователя 1 равно

01 - - 0В(й 8 (i) 65

I (ь о 9

9 "Вх Y,» „,(,,()+,( (ь(я о(9max-9) (1 (1,((+М + () (y Я

09 01о напряжения на выходах операционных усилителей

9, 10 соответственно;

Y Y7 — проводимости масштабных

b резисторов б, 7 соответственно; уИ 7 у 2 проводимости масштабных резисторов 11 и 12 соответственно;

Y — весовая проводимость цито рового управляемого резистора 8;

6 — максимальное значение когпа x да младших разрядов.

Напряжения на выходах операционных усилителей 9 и 10 в четных октантах, когда ключ 5 подключен к выходу операционного усилителя 10, равны (6 12 (о 9 (к(Y <((о (6 (т) У Yz(9rnax-911 (4) (ь (о (e max ®) (, ((p+ (ь (.() "((о (9„,п „-91

Выходные напряжения устройства, пропорциональные синусу и косинусу двоичного кода й, являются линейными комбинациями входного напряжения устройства и напряжений, определяемых формулами (1) †(5), и в каждом из восьми октантов выражаются соответствующими зависимостями.

Выходные напРяжения 0вью и 0еыл2 с погрешностью не более 0,5% приближаются к функциям

2яЯ

"Вюх =В0вхсов

"max при изменении аргумента

0«с Н и где А,  — масштабнйе коэффициенты.

752394

ЦНИИПИ Заказ 4752/11 Тираж 751 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

В качестве цифрового управляемого резистора 8 может использоваться как цифровой управляемый резистор с номиналами разрядных резисторов пропорциональными степени двух, так и цифровой управляемый резистоР со стРук- 5 турой R - 2R, более технологичной в микроэлектронном исполнении.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении точности устройства при сохранении высокого быстродействия, которым обладают .безынерционные цифроаналоговые преобразователи.

Формула изобретения 15

Гибридный синусно-косинусный функциональный преобразователь,содержащий сумматоры, входы которых соединены с соответствующими выходами управляемого коммутатора, выходы суммато- 20 ров являются выходами преобразователя первый вход коммутатора соединен с выходом линейного цифроаналогового преобразователя, вход которого является аналоговым входом функционального 2S преобразователя,управляющие входы линейного цифроаналогового преобразователя и управляющие входы коммутатора подключены к разрядному входу функционального преобраэовате- ЗО ля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит масштабные резисторы, управляемый ключ, цифровой управляемый резистор и операционные усилители, в обратной связи каждого из которых включен соответствующчй масштабный резистор, выходы операционных усилителей подсоединены соответственно ко второму и третьему входам управляемого коммутатора и к первому и второму входам управляемого ключа, выход которого через первый масштабный резистор соединен со входом цифрового управляемого резистора, управляющие входы управляемого ключа и цифрового управляемого резистора подключены к разрядному входу функционального преобразователя, аналоговый вход функционального преобразователя соединен непосредственно с четвертым входом управляемого коммутатора и через второй масштабный резистор — со входом цифрового управляемого резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 547967, кл. G 06 С 7/26, 1977.

2. Патент США Р 4072940, кл. 340-347, 1977 (прототип).