Цифро-аналоговый функциональный преобразователь

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик!

)895973 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено17.04.80 (21) 2912174/18с присоединением заявки М " (23) Приоритет

Опубликовано 07.01 ° 82 ° .Бюллетень Ю

51)М. Кл.

G 06 J 3/00

G 06 G 7/26 (Ьо7яврстееииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

53) УДК 681.34 (088.8) Дата опубликования описания 07.0 1 (72) Автор изобретения

Г.А. Калинин (7! ) Заявитель

Харь ковский институт радиоэлектроники (54) ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может .; быть использовано для функционально- го преобразования цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал.

Известен цифро-аналоговый многофункциональный преобразователь, содержащий регистр кода аргумента, регистр кода функции, счетчики, блок совпадения кодов, генератор импульсов, дешифраторы, блок памяти, 1о преобразователь код-частота, триггер знака, элемент И, реверсивный счетчик, регистр функции и выходной цифро-аналоговый множительный блок11 )..

Недостатком данного многофункцио15 нального преобразователя является ограниченное быстродействие.

Наиболее близким к изобретению является цифро-аналоговый многофунк20 циональный преобразователь, содержащий п (где n — количество воспроизводимых функций) блоков памяти, первые и вторые выходы каждого из которых подключены к входам первого и второго регистров соответственно, первый дешифратор адреса, и групп элементов И, третий регистр, соединенный входом с шиной ввода кода аргумента, а выходами разрядов - с циф ровыми входами первого цифро-аналогоеого линейного преобразователя, подключенного аналоговыми входами к шинам разнополярных опорных напряжений, а выходом - к входу масштабного операционного усилителя, выход которого соединен с аналоговым входом второго ,цифро-аналогового линейного преобразователя, подключенного цифровыми входами к выходам разрядов первого регистра, а выходом — к входу выходного суммирующего операционного усилителя и к выходу третьего цифроаналогового линейного преобразователя, соединенного аналоговыми входами с шинами разнополярных опорных напряжений, а цифровыми входами - с выходами разрядов второго регистра, и

895973

1О

55 четвертый регистр, подключенный входом к шине ввода кода функции, а выхо дами разрядов - к входам дешифратора кода функции, каждый i -ый (1i

Однако конструктивная сложность преобразователя обусловленная нали)чием аппаратурной избыточности форми-. рования подинтервалов аппроксимации воспроизводимых функций.

Цель изобретения - упрощение цифро аналогового многофункционального npe-oá;->à3oâà Tåëÿ.

Цель достигается тем, что цифроаналоговый многофункциональный преобразователь, содержащий и (где и количество воспроизведенных функций) блоков памяти, первые и вторые выходы каждого из которых подключены к входам первого и второго регистров соответственно, гервый дешифратор адреса, и групп элементов И, третий регистр, соединенный входом с шиной ввода кода аргумента, а выходами разрядов — с цифровыми входами первоги цифро-аналогового линейного преобразователя, подключенного аналоговыми входами к шинам разнополярных опор ных напряжений, а выходом - к входу масштабного операционного усилителя, выход которого соединен с аналоговым входом второго цифра-аналогового линейного преобразователя, подключенного цифровыми входами к выходам разрядов первого регистра, а выходомк входу выходного суммирующего операционного усилителя и к выходу третьего цифро-аналогового линейного преобразователя, соединенного аналоговыми входами с шинами раэнополярных опорных напряжений, а цифровыми входами - с выходами разрядов второго регистра, и четвертый регистр, подключенный входом, к шине ввода кода функции, а выходами разрядов - к входам дешифратора кода функции, каждый i -ый .(14Хп) выход которого соединен с первыми входами элемен" тов И 1 -ой группы, содержит n weментов задержки, сумматор по модулю два и дополнительные дешифраторы адреса со второго по п-ый, причем

4 каждый -ый (1 1 п) элемент задержки подключен входом к i-му выходу дешифратора кода функции, а выходом к входу управления считыванием i-ro блока памяти, соединенного адресными входами через i-ый дешифратор адреса с выходами элементов И i-ой группы, подключенных вторыми входами к выходам старших разрядов третьего регистра, выход знакового разряда которого соединен с первым входом сумматора по модулю два,подключенного вторым входом к выходу знакового разряда первого регистра,а выходом - к входу управления знаком первого цифро-аналогового .линейного преобразователя.

О

На чертеже изоЬражена бло:.с-схема цифра-аналогового многофункционального преобразователя.

Схема содержит и (где и - количество воспроизводимых функций) блоков 1 памяти, первые и вторые выходы каждого иэ которых подключены к входам первого и второго регистров 2 и 3 соответственно. Третий рег. стр 4 сое" динен входом. с шино" ввода к >да аргумента, а выходами разрядов - .: цифровыми входами первого цифре-аналогового линейного преобразоватег "; 5.

Последний подключен аналоговыми Bxo дами к шинам разнополярных опорных напряжений «+Ц, а выходом - к входу масштабного операционного усилителя 6.

Выход усилителя 6 соединен с аналоговым входом второго цифро-анагого:":;;-го линейного преобразователя 7., по;.-. ключенного цифровыми входами к выходам разрядов регистра 2, а выходом40 к входу выходного суммирующего операционного усилителя 8 и к выходу третьего цифро-аналогового линейного преобразователя 9. Последний соединен аналоговыми входами с шинами

45 разнополярных опорных напряжений+О„, а цифровыми входами - с выходами разрядов регистра 3. Четвертый регистр 10 подключен входом к шине ввода кода функции, а выходами разрядов - к вхо5О дам дешифратора 11 кода функции. Каждый i ûé (1+ i n) выход дешифратора 11 соединен с первыми входами элементов И -ой группы 12 и с входом i-го элемента 13 задержки, выход которого подключен к входу управления считыванием 1-го блока 1 памяти, адресные входы которого через -ый дешифратор 14 адреса соединен с выходами

8959

Формула изобретения

Цифра-аналоговый многофункциональный преобразователь, содержащий

n (где и -количество воспроизводимых функций) блоков памяти, первые и вторые выходы каждого из которых подключены к входам первого и второго регистров соответственно, первый дешифратор адреса, и групп элементов И, третий регистр, соединенный входом с шиной ввода кода аргумен5 элементов И i-ой группы 12, подключенных вторыми входами и выходом старших разрядов регистра 4. Выход знакового разряда регистра 4 соединен с первым входом сумматора 15 йо модулю два, подключенного вторым входом к выходу знакового разряда регистра 2, а выходом - к входу управления знаком преобразователя 5.

Цифро-аналоговый многофункциональ- 1Е ный преобразователь работает следующим образом.

Перед началом работы преобразователь программируется, т.е. в каждый из блоков 1 памяти записываются ко- 1% довые значения параметров аппроксимации одной из воспроизводимых функций.

При этом количество йодинтервалов аппроксимации для каждой из воспроизвоаимых функций выбирается индиви- 2О дуально в зависимости от особенностей данной функции и требований к точности ее воспроизведения. Различно. му количеству подинтервалов аппроксимации для каждой из воспроизводимых 25 функций соответствует различное количество старших разрядов кода аргумента, используемых для дешифрации кода номера подинтервала и различные по сложности реализации (т.е. 50 по количеству используемых элементов) блоки t памяти, дешифраторы 14 адре" са и группы 12 элементов И.

При работе многофункционального преобразователя на входы регистров 4 .и 10 подаются соответственно прямой код аргумента, который записывается в регистр 4, и код функции, записываемый в регистр 10. После дешифрации кода функции дешифратором 11, сигнал возбуждения с соответствующего выхода дешифратора 11 воздействует на первые входы выбранной группы 12 элементов И. В результате этого необходимое число старших разрядов регистра 4 подключается к входам соответствующего дешифратора 14 адреса. Одновременно сигнал возбуждения задерживается на некоторое время элементом 13 задержки, после чего воздействует на вход управления считывания соответствующего блока 1 памяти, на адресных входах которого к этому времени сформирован сигнал адресации к выбранной ячейке блока па55 мяти. В результате прямой код начальной ординаты записывается в регистр 3, а прямой код углового коэффициента в регистр 2 ° Все разряды кода аргу73 4 мента с регистра 4 за исключением зна-! кового разряда воздействуют на цифровые входы первого преобразователя 5, поэтому на выходе усилителя 6 формируется напряжение, пропорциональное этому коду аргумента. Знак этого напряжения определяется управляющим сигналом на выходе сумматора 15 по модулю два, зависящим от состояния знаковых разрядов регист- ров 2 и 4. Напряжение с выхода усилителя 6 умножается на коэффициент передачи второго преобразователя 7, выходной ток которого с помощью выходного суммирующего усилителя 8 суммируется с выходным током третьего преобразователя 9. Так как преоб" разователи и 9 управляются кодами, записанными в регистры 2 и 3 соответственно, то на выходе суммирующего усилителя 8 Формируется напряжение, соответствующее кусочно-линей ной функции, аппроксимирующей данную воспроизводимую функцию из общего множества п воспроизводимых функций.

При смене кода функции на регистре 10 воспроизводится другая функция из множества воспроизводимых функций.

Предлагаемый цифро-аналоговый многофункциональный преобразователь по сравнению с известным обладает более простой реализацией, так как в нем объем каждого из блоков 1 памяти задается индивидуально для каждой из воспроизводимых функций. 8 известном преобразователе, содержащем общий дешифратор адреса для всех воспроизводимых функций, объемы блоков памяти одинаковы и задаются исходя из разрядности входного кода общего дешифратора адреса, причем эта разрядность выбирается по разбиению одной из воспроизводимых функций на наибольшее количество интервалов аппроксимации.

89597 та, а выходами разрядов - с цифровыми входами первого цифро-аналогового линейного преобразователя, подключенного аналоговыми входами к шинам разнополярных опорных напряжений, а выходом - к входу масштабного операционного усилителя, выход которого соединен с аналоговым входом второго цифро-аналогового линейного преобразователя, подключенного цифровыми to входами к выходам разрядов первого регистра, а выходом - к входу выходного суммирующего операционного.усилителя и к выходу третьего цифроаналогового линейного преобразователя, соединенного аналоговыми входами с шинами разнополярных опорных напряжений, а цифровыми входами - с выходами разрядов второго регистра, и четвертый регистр, подключенный вхо-, дом к шине ввода кода функции,, а выходами разрядов - к входам дешифратора кода функции, каждый i-ый (1 1 п) выход которого соединен с первыми входами элементов И i-ой группы, 25 э т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения цифро-аналогового многофункционального преобразовате3 8 ля, он содержит и элементов задержки, сумматор по модулю два и дополнительные дешифраторы адреса со второго по п-ый, причем каждый i -ый (l i n) элемент задержки подключен входом к i-му выходу дешифратора кода функции, а выходом - к входу управления считыванием i ãî блока памяти, соединенного адресными входами через 1-ый дешифратор адреса с выходами элементов И i-ой группы, подключенных вторыми входами к выходам старших разрядов третьего регистра, выход знакового разряда которого соединен с первым входом сумматора по модулю два, подключенного вторым входом к выходу знакового разряда первого регистра, а выходом - к входу управления знаком первого цифро- аналогового линейного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Г 2904372/18-24, кл. G 06 6 7/26,04.04.80.

2. Авторское свидетельство СССР

И 651370, кл. G 06 G 7/26, 1977 (прототип).