Дробно-рациональный аналого-цифровой преобразователь

 

О П И С А Н И Е 1 >940290

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социапнстнческин

Республик (63) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 08.12.80 (21) 3214288/18-21 (5() /Щ. К, Н 03 К 13/02 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

fb0$A3Pc16E11Nhlll камнтет

CCCt но делам наойретеннй н втнрытнй

ОпУбликовано 30.06.82. 1оллетеиь ф, 24

Дата опубликования описания 30.06.82 (53) УДК 681. .325(088.8) Г. М. Выдолоб, Л. М. Жаворонков, С. В.,Хутт в и В. H. Зайцев

Р

Ф у

Московский институт электронной тех ики с . ! 3 . (72) Авторы изобретения и (7l ) Заявитель (54) llPOEHO-РАЦИОНАЛЬН6!Й АНАЛОГО«

ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для функцио1 нального преобразования напряжения в двоичный (или л1обой другой позиционный) код путем аппроксимации дробно-рациональной функцией.

Известен дробно-рациональный аналого-цифровой преобразователь, который содержит два токовых квадратичных декодирука их преобразователя, два инвертора, потенциометры, усилитель н лряжения рассогласования и управляемый генератор цифрового кода (lj .

Недостатком известного устройства является низкая надежность.

IIemь изобретения - повышение надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий усилитель - напряжения рассог- го ласования, вход которого через первый масштабный резистор соединен с первой входной шиной, а выход - с входом управляемого генератора цифрового кода, 2 выход которого соединен с выхЪдной шиной и цифровыми входами первой и второй линейных цифровых управляемых проводимостей, первый вывод первой линейной цифровой управляемой проводимости соединен с первым выводом пер-, вого потенциометра, вторые выводы первой и второй линейных цифровых управляемых проводимостей через второй масштабный резистор соединены с первым выводом второго потенциометра, а первый вывод второй линейной цифровой управляемой проводимости через третий.масштабный резистор - с первым ьыводом третьего потенциометра, второй вывод которого соединен с вторыми выводами первого, второго потонциометров и с входом инвертора, а третий выводс третьими. выводами первого и второго потенцнометров и с выходом инвертора введены сумматор и преобразователь токнапряжение, вход которого соединен с первым выводом второй линейной цифровой управляемой проводимости, а выход д e î уо+уь уо +у (Во )у ) где

И уоуэ

С - „1И„Р4

И8,и9,и

3 9402 через четвертый масштабный реэистор— с входом усилителя напряжения рассогласования и непосредственно с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с вторыми выводами первой и второй линейных цифровых управляемых проводимостей, третий вход - с второй входной шиной, а выход - с входом инвертора.

На чертеже представлен предлагаемый 1о преобразователь.

Преобразователь содержит токовый ква пратичный декодиру к1ций преобразователь 1, состоящий из линейных цифровых управляемых проводимостей 2 и 3 и масштабных резисторов 4 и 5, инвертор 6, сумматор 7, потенциометры 810, масштабные резисторы 11 и 12, усилитель 13 напряжения рассогласования и управляемый генератор 14 цифрового кода, преобразователь 15 ток-напряжения, Крайние выводы потенциометров

8-10 соединены с входом и выходом инвертора 6 соответственно, средние выводы потенциометров 8-10 соединены с аналоговыми входами токового квадратичного декодиру ющего преобразователя

1. Вход преобразователя 15 ток-напряжение соединен с выходом токового квадратичного декодирующего преобразователя 1, средняя точка которого сощдинена с первым входом сумматора 7. Второй вход сумматора 7 соединен с выходом преобразователя 1 5 ток-напряжение и через масштабный резистор 11 — с входом усилителя 13 напряжения рассогласования и первым выводом масштабного резистора 12. Выход усилителя 13 напряжения рассогласования соединен с входом управляемого генератора 14 циф о рового кода, выход которого, являющийся выходом устройства, подключен к цифровому входу токового квадратичного декодирующего преобразователя 1. Второй вывод масштабного резистора 12 является первым входом устройства, третий вход

45 сумматора 7 является вторым входом устройства.

Устройство является аналого-цифровым преобразователем следящего типа и работает следующим образом.

Первое входное напряжение U через масштабный резистор 12 поступает на вход усилителя 13 напряжения рассогласования, второе входное напряжение Цу поступает на третий вход сумматора 7, где суммируется с напряжением, действующим в средней точке токового квадратичного декодиру ющего пре об раз ователя

90 4

1, и выходным напряжением преобразователя 15 ток-напряжение, при.этом на выходе сумматора появится напряжение равное

Ъ

0 К О„+Кто +К О„, где U> — выходное напряжение сумматора 7;

0„- напряжение, действующее в средней точке токового квадратичного декодирующего преобразователя 1 — выходное напряжение преобразователя 5 ток-напряжение;

k X — масштабные коэффициенты пер 1 21 вого, второго и третьего. входов сумматора 7 соответственно. асть напряжения О (или U ) со средних выводов потенциометров 8-10 преобразуется в ток токовым квадратичным декодирующим преобразователем 1 в соответствии с выходным кодом устройства

g, поданным на его цифровой вход. Выходное напряжение преобразователя 15 ток-напряжение, поступающее на вход сумматора 1 пропорционально выходному току токового квадратичного декодирующего преобразователя 1 и будет равно

О, =an(AМ ° BNiС7О„ масштабный коэффициент преобразователя 15 токнапряжение; относительное перемещение средних выводов потенциометров 8-10 соответственно (от -1 до

-1); весовая проводимость линейных цифровых управляемых проводимостей 2 и 2 проводимости масштабных резисторов 3 и 4 соответственно.

Третье напряжение, поступающее нв вход сумматора 7 - напряжение в срепс

ОчЧ ы+ \3в7 и=о, Подписное

ВНИИПИ Заказ 4686/77 Тираж 959

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

5 94 ней точке токового квадратичного декодирующего преобразователя 1- равно о„= (эн ч.=) О„ где

П %"о

Р= о+ ъ 9 э. -,+ч.

И тогда выходное напряжение преобразователя 1 5 ток-напряжение, равное

Kgb(AN + .с)

"Б К,А )."„", - 9 через масштабный резистор 11 поступает на вход усилителя 13 напряжения рассогласования, который воздействует на управляемый генератор 14 цифрового кода, формирующий выходной код устройства Й таким образом, чтобы свести к нулю входное напряжение усилителя напряжения рассогласования 13,т.е. где, +, — проводимости масштабных резисторов 11 и 1? соответственно, Вследствие этого зависимость выходного кода устройства К от входных напряжений О н О, определяется в неявном виде следующим выражением: 0Х (11 A<)K Vn(AN +SN+C) Uq К2мАЧ +(K vnS++1))M+K„Q+k mCQ

При этом все коэффициенты этого выражения независимы и их величина задается масштабными коэффициентами входов сумматора 7, потенциометрами 8-10 и масштабными резисторами.

Формула изобретения

Дробно-рациональный аналого-цифровой преобразователь, содержащий усилитель

0290 6 напряжения рассогласования, вход которого через первый масштабный резистор соединен с первой входной шиной, а выход - с входом управляемого генератора цифрового кодаt BhIxoll KQTopoFo соеди нен с выходной шиной и цифровыми входами первой и второй, линейных цифровых управляемых проводимостей, первый вывод первой линейной цифровой управщ ляемой проводимости соединен с первым выводом первого потенциометра, вторые выводы первой и второй линейных цифровых управляемых проводимостей через второй масштабный резистор соединены с первым выводом второго потенциометра а первый вывод второй линейной цифровой управляемой проводимости через третий масштабный резистор — с первым выводом третьего потенциометра, второй

20 вывод которого свединен с вторыми вы водами перврго, второго потенциометров и с входом инвертора, а третий выводс третьими выводами первого и второго потенциометров с выходом инвертора, o r B B l l0 ill ll и с я тем, что, с цепью повышения надежности преобраэо» вателя, в пего введены сумматор и преобразователь ток-напряжение, вход которого соединен с первым выводом второй

30 линейной цифровой управляемой проводимости, а выход - через четвертый мас-. штабный резистор с входом усилителя напряжения рассогласования и непосредст венно с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с вторыми выводами первой и второй линейных цифровых управляемых проводимостей, третий вход — с второй входной шиной, а выход — с входом инвертсра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 375776, кл. Н 03 К 13/02, 1973 (прототип}, !