Функциональный преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

< 1763926 (61) Дополнительное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 13 ° 10.78 (2f) 2674663/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150980, Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 170980 (51)М. Кл.з

g 06 3 3/00

g 06 q 7/26

Государственный комитет

СССР ио дедам изобретений и открытий (53) УДК 681. 335. .813(088.8) (72) Автор изобретения

A. Г. Бурик (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Йэобретение относится к вычислительной технике.

В системах автоматического управления, вычислительной технике, телемеханических системах, а также в измерительных информационных системах, находят широкое применение функциональные преобразователи (ФП).

Известен функциональный преобразователь (1), реализованный на полупроводниковых диодах и стабилитронах и обладающий широкой полосой пропускания.

Недостатком такого преобразователя является существенное влияние, иа точность работы начальных нелинейных участков характеристик диодов, а также большая зависимость их характеристик от температуры.

20 наиболее близким техническим решением является- устройство для воспроизведения функций (2), содержащее аналого-цифровой преобразователь цифроаналоговые преобраэойатели, 25 сумматоры, инвертор, блок управления, счетчик и блок анализа приращений.

На точность работы последнего сущест! венное влияние оказывает точность преобразователя аналог-код.

Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя.

Для достижения поставленной цели функциональный преобразователь, содержащий входные масштабные резисторы и аналого-цифровой преобразователь выход которого соединен непосредственно со входом линейного цифроаналогового преобразователя и через нелинейный цифроаналоговый преобразователь - с выходом функционального преобразователя, выход линейного цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, содержит дополнительный сумматор и задающий потенциометр, включенный между шиной опорного напряжения и шиной нулевого потенциала, средний вывод задающего потенциометра соединен непосредственно с третьим входом сумматора и через первый входной масштабный резистор с первым входом дополнительного сумматора, второй вход которого через второй входной масштабный резистор соединен со входом функционального преобразователя, вход интегратора через третий

763926 входной масштабный резистор соединен с выходом дополнительного сумматора и входом аналого-цифрового преобразователя, выход интегратора через четвертый входной масштабный резистор соединен с третьим, входом дополнительного сумматора, к четвертому входу которого через пятый входной масштабный резистор подключен выход сумматора.

На фиг. 1 приведен перный вариант, а на фиг. 2 - второй вариант схемы функционального преобразователя, Функциональный преобразователь содержит аналого-цифровой преобразователь 1, линейный цифроаналоговый преобразователь 2, нелинейный цифроаналоговый преобразователь 3, интегратор 4, сумматор 5, дополнительный сумматор б, задающий потенциометр 7, входные масштабные резисторы 8-12, масштабный резистор обратной связи 13. В состав аналогоцифрового преобразователя 1 входят нуль-орган 14, генератор импульсов

15, ключи 16, 17 и реверсивный счетчик 18. Шина опорного напряжения обозначена цифрой 19.

Отличием второго варианта схемы преобразователя (фиг. 2) от первого (фиг. 1) является соединение выхода сумматора 5 через входной масштабный резистор 12 со входом интегратора 4 вместо входа дополнительного сумматора б.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

Динамическая стабилизация рабочей точки функционального преобразователя обеспечивается выходным сигналом интегратора 4 на основе сигнала ошибки, снимаемого с выхода дополнительного сумматора б.

Корректирующий сигнал ошибки сумматора 5, получаемый путем сравнения аналогового выходного и преобразованного в аналоговую форму дискретного сигналов, вводится в дополнительный сумматор, исключая тем самым погрешности (сбои) аналого-цифрового преобразователя 1.

Аналоговый выходной сигнал, пропорциональный входному, Формируется на основе выходного сигнала интегратора 4 и сигнала, снимаемого с задающего потенциометра 7 °

Положение рабочей точКи преобразователя устанавливается посредством выбора напряжения потенциометром 7.

Набор требуемой Функции осуществляется посредством нелинейного цифроаналогового преобразователя 3, выходное напряжение которого соответствует значению воспроизводимой функции.

При отсутствии входного сигнала в установившемся режиме выходной сигнал интегратора 4 периодически изменяется относительно выбранного зна5О

Формула изобретения

Функциональный преобразонателЬ, содержащий входные масштабные резисторы и аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен непосредственно со входом линейного цифроаналогового преобразователя и через нелинейный цифроаналоговый преобразователь — с выходом функционального преобразователя, выход линейного цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит дополнительный сумматор и чения рабочей точки. Сигнал ошибки с выхода дополнительного сумматора б также изменяется относительно нулевого уровня. Следовательно, длительности положительных и отрицательных управляющих импульсон, Формируемых нуль-органом 14, равны. Поэтому, время открытого состояния ключей 16 и 17, одинаково, и с выхода реверсивного счетчика 18 снимается кодовая последовательность, соответ ствующая нулевому уровню, а следовательно, сигнал с выхода линейного цифроаналогового преобразователя 2 также равен нулю. Так как алгебраическая сумма сигналов, снимаемых с задающего потенциометра 7 и выхода интегратора 4 равна нулю, то выходной сигнал сумматора 5 также равен нулю. При наличии сбоя в аналогоцифровом преобразователе 1 с выхода

20 сумматора 5 снимается корректирующий сигнал, пропорциональный сигналу сбоя аналого-цифрового преобразователя, что приводит к наличию сигнала ошибки на выходе сумматора 6.

Преобразователь отрабатывает сигнал ошибки таким Образом, чтобы в установившемся режиме средние значения выходных сигналов сумматора 5 и дополнительного сумматора б были равны нулю. Аналогично ошибка исключается и при наличии входного сигнала.

На вход нелинейного цифроаналогового преобразователя 3 поступает кодовая комбинация, соотнетстнующая входному сигналу. При достижении аргументом значений абсцисс участков аппроксимации воспроизводимой функции, посредством нелинейного цифроаналогоного преобразователя 3 фор40 мируется напряжение, соответствующее значениям ее ординат.

Полезность изобретения заключается н повышении точности за счет исключения погрешности аналого-цифрового преобразования и уменьшения зоны нечувствительности.

763926

Фиг.7

ВНИИПИ Заказ 6285/43 Тираж 751 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 эаданхций потенциометр, включенный

I между шиной опорного напряжения и шиной нулевого потенциала, средний вывод задаюшего потенциометра соединен непосредственно с третьим входом сумматора и через первый входной масштабный резистор с первым входом дополнительного сумматора, второй вход которого через второй входной масштабный резистор соединен сО входом функционального преобразователя, вход интегратора через третий входной масштабный резистор соединен с выходом дополнительного сумматора и входом аналого-цифрового преобраэовауя теля, выход интегратора через четвертый входной масштабный резистор соединен с третьим входом дополни.тельного сумматора к четвертому входу которого через пятый входной масштабный резистор подключен выход сум матора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Е 314213, кл. q 06 q 7/26, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 537356, кл. Я 06 g 7/26, 1976 (прототип).