Преобразователь синусно-косинусных сигналов переменного тока в код Советский патент 1983 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Известны преобразователи синуснокосинусных сигналов переменного тока в код, содержащие коммутатор квадрантов, подключенный к первому (Входу элемента сравнения и блоку аппроксимации, выходы которого подключены непосредственно и через блок преобразования кода в напряжение соответственно к второму и третьему входагч элемента сравнения, выход элемента сравнения подключен к блоку управления, выходы которого подключены к коммутатору квадрантов, блокам аппроксимации и преобразования, кода в напряжение l . Недостатком такого преобразователя является невысокая точность. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является преобразователь синусно-косинусных сигналов переменного тока в код,- содержащий кo дмyтaтop квадрантов входы к торого соединены с источником синусно-косинусных сигналов, а первый и .второй выходы коммутатора квадрантов подкл Сч1ены соответственно к первому и BTopoi-.y блокам функционального преобразования напряжений, выходы которых подключены к первому и втором входам сумматора, выход сумматора подключен к одному входу блока управления, один выход которого подключен к ком утатору квадрантов . а -другой - к управляющим входам первого и второго блоков функционального преобразования напряжений 3Недостатком известного преобразователя является- значительная методическая norpeiUHocTb аппроксимации Целью изобретения является повыше ние точности преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь синуснокосинусных- сигналов переменного тока в код, содержащий коммутатор квад рантов, входы которого соединены с источником синусно-косинусных сигна лов , а первый и второй выходы комму татора квадрантов подключены соответственно к первому и второму блокам функционального преобразован-ия напряжений, выходы которого подключены к первому и второму входам сум матора, выход сумматора подключен к одному входу блока управления, один выход которого подключен к коммутат ру квадрантов, а другой - к управляющим входам первого и второго бло ков функционального преобразования напряжений, введен третий блок функ ционального преобразования напряже НИИ, один вход которого подключен к второму выходу коммутатора квадрантов, управляющий вход подключен к другому выходу блока управления, выход подключен к третьему входу сумматора, а другие входы бло1(а . управления соединены с источником синусно-косинусных сигналов. На чертеже представлена структурная схема преобразователя. Преобразователь срдержит коммутатор 1 квадрантов, первый 2, второй 3 и третий 4 блоки функционального преобразования напряжений, сумматор 5, блок 6 управления. Входы коммутатора 1 квадрантов и блока б управления соединены с источником синусно-косинусных сигналов. - источником 7 синусных сигналов и источником 8 косинусных сигналов переменного тока. Коммутатор 1 квадрантов состоит из. компараторов 9 и 10 переключателя 11. Блок 2 состоит из резисторов 12-14 и операционного усилителя 15, и.блока 1б преобразования код - ток, образованного резистивной матрицей типа -2R и блоком ключей. Блок 3 состоит из резисторозв 17-20, операционного усилителя 21.и блока 22 преобразования код - ток, выполненного аналогично блоку 16. Блок 4 состоит-из . резисторЪв 23-25, операционных усилителей 26 и 27 и блока 28 преобразования код - ток. Сумматор 5 состоит из входных резисторов 29-31 и операционного ycилитeJfIЯ 32. Блок 6 управнения состоит из формирователя ЗЗ последовательности импульсов, блока 34 синхронизации и регистра 35.... , На вход -преобразователя, поступают сигналы Ui Us i nUit-S i not; 11 Us i na)t--cosot, где d. - угод поворота вала преобразователя. Работа преобразователя происходит в соответствии с зависимостью: 0,80447+0,5V 5l,0676725+(l-V) Cl,0676725+V +U 4 -Д 993534 , 0 5,2915375-V где V - кодовый эквивалент угла об. Каждая из составляющих зависимости (17 формируется с помощью блоков 2-4, ооо ветственно. Синусное и косинусное напряжения и и и .поступают на блок 34 синхронизации, на соответствующие компараторы 9 и 10 и на переключатель 11. i Блок 34 синхронизации обеспечивает сложение синусно-косинусных напрякений по модулю и формирование

синхроимпульса во время перехода суммы напряжений через ноль. v Формирование синхроимпульса обеспечивает синхронизацию работы линейного преобразователя относительно . питающей сети/ На компараторах 9 5 и 10 соответственно определяется фаза синусного и косинусного напряжений в соответствии с полярностью в выбранный полупериод текущего значения .этих напряжений. На пере- tO ключателе11 в зависимости от значений фаз синусно-косинусных напряжений, полученных на компараторах 9 и 10, выполняется переключение синусно-косинусных напряжений меж- ic ду выходами коммутатора 1 квадрантов. Переключение выполняется таким образом, чтобы с, первого выхода на резистор 12 поступало,синусное (косинусное) напряжение, изменяющееся от О до Upfn-, а с второго вы- 20 хода на резисторы 17,, 20 и 23 по- . ступало косинусное (синусное) напряжение, изменяющееся от 0. . В результате на выходах коммутатора 1 формируются напряжения, приведен- 25 ные к первому квадранту, в положитель.ной полярности полупериодных . значений. Синусное (косинусное) напряжение поступает с первого выхода коммутатора 1 квадрантов на вход 30 блока 2, где формируется напряжение, соответствующее первому слагаемому -зависимости (1). Это напряжение поступает на первый вход сумматора 5, входной резистор 29 кото- -35 рого равен R. . ,

Величина выходного напряжения блока 2 определяется значениями резисторов 12 и 13, равными , и ре-/ зистором 14, равным 2,809851R и режимом подключения блока 16, при котором его разрядные переключатели подключены к входу усилителя 15 -. , при нулевом значении разрядов. -ТСосинусное напряжение поступает со второго выхода коммутатора 1 квадран- 45 тов на вход блока 3, где формируется напряжение, соответствующее второу слагаемому зависимости (1). Это, апряжение поступает на второй вход сумматора 5, Величина выходного на- 50 ряжения блока 3 определяется значе- , иями резистора 17, равного 2R, реистора 18, равного R, резистора 19, авного 0,902824R, резистора 20, равого 3,107636R, и режимом.подключе- 55 ия блока 22, при котором нулевому

исходному состоянию разрядов соответствует отключение преобразователя от входа усилителя 21. Для установки множителя (х2) в этом слагаемом напряжения зависимостр (1) резистор 30 сумматора 5 равен 0,5R. С второго выхода коммутатора 1 квадрантов косинусное напряжение также поступает на блока 4, где формируется напряжение, соответствующее третьему слагаемому зависимое-ти ,(1 ). Это напряжение поступает на третий вход сумматора 5. Величина выходногонапряжения блока 4 определяется значениями резистора 23, равного О,651107R,резистора 24, равното 1,298004R, резистора 25, равного R , и подключением блока 28, .при котором исходному нуле.вому состоянию разрядов соответствует подключение блока 28 к входу усилителя 26. Для усто1новки множителя (х4) в этом слагаемом напряжения зависимости (1).резистор 31 сумматора 5 равен 0,25 R. Выход сумматора 5 подключен к регистру 35 последовательного приближения блока 6 управления. Формируемы.й в регистре 35 код управляет работой ключей блоков 16, 22 и 28. Управление регистром 35 последовательного приближения обеспечивается формирователем , вырабатывающим последовательность импульсов поразрядного переключения. Выключение формирователя 33 происходит от синхроимпульса, поступающего с выхода блока 34 синхронизации. Импульсы поразрядного переключения вырабатываются в формирователе 33. генерато,ром импульсов, совмещенным с делите л$м импульсов. Результат преобразования двух старших разрядов, формиру.емый на компараторах 9 и 10, и результат по.разрядного уравновешивания, формируемый в регистре 35, поступает на выход преобразователя.

Таким образом, введение дополнительного блока функционального преобразования напряжений увеличивает точность преобразователя (например, методическая погрешность при преобразовании напряжений, соответствующих 30, составляет в предлагаемом преобразователе 0,43 угл. с., а визвестном А/110 угл. с.). , Экономический эффект от использования преобразователя определяется его техническим преимуществом.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСНОКОСИНУСНЫХ СИГНАЛОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В КОД, содержаний коммутатор квафан тов,; входы которого, соединены с источником синусно-косинуснцх сигналов, а первый и второй выходы коммутатора квадрантов подключены соот- ветственно к первому и второму блокам функционального преобразования; напряжений, выходы которых подключены к-первому и второмувходам сумматора,выход сумматора подключен к одному входу блока управления, один выход которого подключен к коммутатору квадрантов, а другой - к управляющим входам первого и второго блоков функционального преобразования напряжений, отличающийся тем, что, с целью повыиения точности преобразования, в него введен третий блок функционального преобразования напр51жения, один .вход которого подключен к второму выходу коммутатора квадрантов, управлякяций вход подключен к другому выходу блока управления, выход подключен к третье- с му входу сукматора, а даугие входы блока управления соединены с источО) ником синусно-косинусных сигналов.