Синусно-косинусный цифро-аналоговый преобразователь

 

ая втек ио

v ть-„и, 1 с„

ОП ИСАН

Союз С оветскнк

Социалистнческик

Республик

<» 781835

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 3001.7Э (21) 2720386|18-г4 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.1180.Бюллетень № 4 3 (51)М. Кл.З

G 06 G 7/22

1осударствеииый комитет

СССР ио делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 681. 335 (088 8) Дата опубликования описания 23,11ф0 (72)А. р изобретения.

Г.М. Выдолоб, Л.М. Жаворонков, С.В. Купцов и В.Н. Зайцев (11) Заявитель

Московский институт электронной техники (54) СИНУСНО-КОС ИНУСНЫЙ ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике.

Известен синусно-косинусный цифроаналоговый преобразователь, содержащий генератор, триггер, коммутатор, S элемент. И, счетчик и фазовые детекторы, обладает достаточно высокой статической точностью преобразования, однако имеет низкое быстродействие из-эа необходимости усреднения выход- 10 ных напряжений, имеющих фиксированную амплитуду, определяемую амплиту« дой колебаний генератора (1), Известен также синусно-косинусный ,цифроаналоговый: преобраэовательт со- 1Я держащий последовательно соединейные линейный цифроаналоговый преобразователь, коммутатор сумматоры, блок выбора октанта и знака и осуществляющий кусочно-линейную аппроксимацию 2О синусоиды и косинусоиды (21, Однако при небольшом числе участ" ков аппроксимации этот преобразователь имеет низкую точность преобразования, а увеличение числа участков 25 приводит K его значительному услож.нению.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является синусно-косинусный цифроаналоговый 3Q преобразователь, содержащий цифровой управляемый резистор, цифровой вход которого является цифровым входом преобразователя, два операционных усилителя с резисторами обратной связи,и маештабные резисторы, вход первого операционного усилителя через первый масштабный резистор соединен с первыми выходами ключей цифрового управляемого резистора, вторые выходы ключей последнего через второй масштабный резистор подключены к входу второго операционного усилителя, объединенные выводы разрядных резисторов цифрового управляемого резистора являются аналоговым входом преобразователя, а их свободные выводы подключены ко входам ключей цифрового управляемого резистора, вы ходы операционных усилителей являются выходами преобразователя.

Этот преобразователь аппроксими рует синусную и косинусную функции рациональными дробями, являющимися отношениями полиномов первого по- . рядка, а максимальная методическя погрешность приближения .составляет

3,33 % (3),:

Недостаток изобретения — низкая. точность преобразователя.

781835

4 Цель изобретения — повышение точ ности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что синусно-косинусный цифроаналоговый преобразователь, содержащий и разрядных резисторов, и двухпозиционных ключей, .управляющие вх6ды -которых являются разрядными входамн преобразователя, перзый и второй операционные усилители, выходы которых являются выкодами преобразователя, первый масштабный резистор, включен- 10 ный между входом первого операционного усилителя и первыми выходами двухпозиционных ключей цифрового управляемого резистора, вторые выходы которых через второй масштабный )5 резистор подключены к входу второго операционного усилителя, информационные входы двухпозиционных ключей соединены с первыми выводами разрядных резисторов цифрового управляемого резистора, первый и второй резисторы обратной связи, включенные, соответственно, между входом и выходом первого и второго операционных усилителей, дополйительно содержит сумматор, первый и второй входы которого соединены с выходами первого

" "- и второго операционных усилителей, соответственно, третий вход сумматора является аналоговым входом преобразователя, выход сумматора подключен 30 к свободным выводам разрядных резисторов .

На чертеже приведена функциональная схема синусно-косинусного цифроаналогового преобразователя. 35

Преобразователь содержит сумматор 1; и разрядные резисторы 2, 2,..., 2p, п двухпозиционные ключи и 3, 3,..., Зя, первый и второй операционные ус ители 4 и 5У первй 40 и второй резисторы б и 7 обратной связи, первый и второй масштабные резистоцы 8,9 °

Преобразователь работает следующим образом. входное напряжение Ъ8„поступает 45 на третий вход сумматора 1, где сум4йруется с первым и вторым выходными напряжениями устройства в соответствии с выражением

Kq 5g + KqUsg))g+ KyUexi 50 где U - выходное напряжение сумматора 1; K«K«K — масштабные коэффициенты первого, второго и .. третьего входов сумматора 1„ U8+<«

U" " - первое и второе выходные

ВЫХ 2 55 напряжения преобразователя.

ВыходнЫе напряжения преобразова-. теля связаны с выходным напряжением сумматора 1 следующими зависимостями

Ф

У,V «„N . 0

- (" " «" (v .v н1 б 8 2( у9 у24 (1 И) бы 2- г(" |(" у (y +v у . ) Ь Yg проводимости резисторов

6 и 7 обратной связи; У8, У — проводимости масштабных резисторов 8 и 9; Yg< - весовая проводимость разрядного резистора 2 (, N - входной код, в диапазоне изменения входного кода

0 N 1 коэффициенты передачи устройства равны з4()

И 8„1+ К, f., (Н) . k, 4, (й) (В ы х 2 3 2 ((1

u«<+ <<,(К) К <,(Nl

Эти выражения являются рациональными дробями, представляющие собой от«, ношения полиномов второго порядка.

Расчет на ЦВМ показал, что они аппроксимируют функции

Z (N) = А s1n Ыр

Z<(N) = В cos < N, с методической погрешностью не более

0,16% в диапазоне изменения аргумента

О И 1, где A В - масштабные коэффициенты.

Абсолютная величина и знак масштаб-. ных коэффициентов. определяются величиной и знаком масштабного коэффициента третьего входа сумматора 1 и проводимостями резисторов б и 7 о6ратной связи.

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в повышении точности преобразователя при сохранейий высокбго быстродействия, которым обладают безинерционные цифроаналоговйе преобразователи, ффект достигается введением сумматора и обратных связей с выходов устроЯства на входй сумматора,iчто повышает порядок аппроксимирующих функций и уменьшает -методическую„ погрешность приближения.

Формула изобретения

Синусно-косинусный цифроаналоговый преобразователь, содержащий и разрядных резисторов,п двухпозиционных ключей, управляющие входы которых являются раэряднымя входами преобразователя, первый и второй операционные усилители, выходы которых являются выходами преобразователя, первый масштабный резистор, включенный между входом nepaoro операционного- усилителя и первыми выходами двухпозициоиных ключей, вторые выходы кбторйх через вТорой масштабный резистор подключены к входу второго операционного усиЛителя, информационные входы двухйозицйонных ключей соединены с первыми выводами разрядных резисторов, первый и второй резисторы обратной связи, вклю181835

Составитель H. Балабоыко

Редактор В. Еремеева Техред С.Мигунова Корректор N ° Пожо

Заказ 8142/55 Тираж 751 Подписное

BHHHIIH Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ченные, соответственно, между входом и выходом первого и второго эперационных усилителей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит сумматор, первый и второй входы которого соединены с выходами первого е вторсго операционных усилителей соответственно, третий вход сумматора является аналоговым входом преобразователя, выход сумматора подключен к свободным выводам разрядных резисторов.

Источники информации принятые во внимание при экспертиз . 1. Авторское свидетельство СССР

М 452920, кл. H 03 К 13/02, 1974.

2. Патент CfdA Р 4072940, кл. 340-347, опублик. 1978.

3. Заявка ФРГ Р 2741454, ° кл. G 06 G 7/26, опублик. 1978 (прототип) .