Преобразователь код-напряжение Советский патент 1983 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к автоматике, телемеханике и вычислительной технике.

Известен преобразователь код напряжение, содержащий п источников напряжения, ключи и резисторную матрицу Г13.

Однеко указанное устройство може преобразовывать только двоичные коды.

Известен также преобразователь код - напряжение, содержащий п истоников напряжения, (п-1) первых коммутаторов, п вторых коммутаторов, п первых блоков делителей напряжения, нулевые и единичные ключи и резисторную матрицу R-2R, разрядные входы которой через нулевые клкми соединены с общей шиной, через первый и второй единичные ключи первой тетрады - с одноименными полюсами п ервого и второго источника напряжения второй тетрады, первым входом первого блока делителей напряжения и первым входбм второго коммутатора а через первый и второй единичные ключи остальных п-1 тетрад - с выходами первых коммутаторов, первые входы которых подключены к разноименым полюсам п-1 последовательно включенных вторых источников напряжений, к первым входам первого блока делителей напряжения и первым входам второго коммутатора, выходы которых во всех тетрадах соединены с входами третьих двоичных ключей, второй полюс первого источника напряжения подключен к общей шине L2J,

. Недостатком известного устройств являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что рассмотренное устройство может преобразовывать в напряжение только двоичный и двоично-десятичные коды типа 8-4-2-1 и 4-2-2-1.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя код - напряжение.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь код напряжение, содержащий п источников напряжения, (п-1) первых коммутаторов , п вторых коммутаторов, п первых блоков делителей напряжений, нулевые и единичные ключи и резисторную матрицу R-2R, разрядные вхо1ДЫ которой через нулевые ключи соединены с общей шиной, через первый и второй единичные ключи первой тетрады - с одноименными полюсами первого и второго источников напряжения второй тетрады, первым вхо дом первого блока делителей напряжения и первым входом второго коммутатора, а через первый и второй единичные ключи остальных (п-1) тетрадс выходами первых коммутаторов, первые входы которых подключены к

. разноименнЕюл полюсам (п-1) последовательно включенных вторых источников напряжений, к первым входам первого блока делителей напряжения и первым входам второго коммутатора, выходы которых во всех тетрадах соединены с входами третьих единичных ключей, второй полюс первого источника напряжения под- . ключен к общей шине, в каждую тет0 раду введены третий, четвертый и

пятый коммутаторы и второй блок «делителей напряжения, вход которого соединен с входом первого блока делителей напряжения, а выходы 5 с входами пятого коммутатора, причем первый вход третьего коммутатора в каждой тетраде подключен к первому входу второго коммутатора, вторые входы первый, вторых и третьих коммутаторов соединены с одноименными полюсами первого и второго источников напряжения второй тетра ды, третьи входы третьих коммутаторов соединены с выходами пятых

коммутаторов, а выходы третьих кo лмутаторов - с входами четвертых единичных ключей, при этом выходы первого блока делителей напряжения через четвертый коммутатор подключены к третьему входу второго коммутатора.

0. Кроме того, первый блок делителей напряжения содержит два делителя Напряжения с коэффициентами 2 и 4/3 соответственно, входы которых соединены с.входной шиной первого блока

5 делителей напряжения, причем выходы первого и BiToporo делителей напряжения подключены к соответствующим входным шинам первого блока делителей напряжения.

0 Второй блок делителей напряжения содержит делителей напряжения с коэффициентами деления 2; 8/3; 8/5; 4/3; 8/7 соответственно, причем входы каждого из пяти делителей Напряжения соединены с входной шиной второго блока делителей напряжения, а выходы всех пяти делителей напряжения подключены к выходным шинам второго блока делителей напряжения соответствен но.

0 На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя; На фиг. 2 - схема первого и второго блоков делителей напряжения и четвертого и пятого коммутаторов.

5 В таблице приведены положения коммутаторов при различных типах кодов.

Преобразователь код - напряжение содержит резисторную матрицу 1

0 R-2R, нулевые ключи 2,единичные ключи 3, первый источник 4 напряжения, вторые источники 5 напряжения, первый коммутатор б, второй коммутатор 7, третий коммутатор 8,

5 первый блок 9 делителей напряжения.

второй блок 10 делителей .напряжениячетвертый коммутатор 11, пятый коммутатор 12, первые единичные ключи 13, вторые единичные ключи 14, третьи единичные ключи 15, четвертые единичные ключи 16..

Разрядные входы резисторной матрицы 1 R-2R соединены с выходами едничных 3 и нулевых 2 ключей, входы нулевых ключей 2 подключены к общей шине, входы первых двух единичных ключей 13 и 14 первой тетрады соединены с первыми одноименными полюсами первых двух источников 4 и 5 напряжения (во второй тетраде), входы первых двух ключей 13 и 14 других п-1 тетрад подключены к выходам первых коммутаторов 6, первые входы первых коммутаторов 6 и вторых коммутаторов 7 подключены к разноименным полюсам п-1 последовательно включенных вторых источников 5 напржения. Второй полюс первого источника 4 напряжения соединен с общей шиной, выход.второго коммутатора 7 в каждой тетраде подключен к входам третьих единичных ключей 15, выход третьего коммутатора .8 в каждой тетраде подключен к входам четвертых единичных ключей 16. Вторые входы первых коммутаторов 6, вторых коммутаторов 7 и третьих коммутаторов 8 соединены с первыми одноименными полюсами первых двух источников 4 и 5 напряжения (во второй тетраде), первый вход второго коммутатора 7 соединен с первым входом третьего коммутатора 8 и входами первого 9 и второго 10 блоков делителей напряжения в каждой тетраде. Выходы первого блока 9 делителей напряжения в каждой тетраде соединены с входами четвертого коммутатора 11, выходы второго блока 10 делителей напряжения в каждой тетраде соединены с входами пятого коммутатора 12, выхо пятого коммутатора 12 соединен с третьим входом третьего ко1 1мутатора 8.

Первый блок 9 делителей напряжения содержит два аналоговых делителя 17 и 18 напряжения (фиг. 2) с коэффициентами деления 2 и 3/4, выходы двух аналоговых делителей 17 и 18 напряжения соединены с входами четвертого коммутатора 11, второй блок 10 делителей напряжения содержит пять аналоговых делителей 19-23 напряжения с коэффициентами деления 2f 8/3; 3/5; 4/3 и 8/7, выходы пяти аналоговых делителей 19-23 напряжения соединены с входами пятого коммутатора.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно-определяется, какой тип кода будет преобразовываться в напряжение. В соответствии с

выбором производится переключение коммутаторов согласно таблице (номера входов всех пяти коммутаторов . отображены на фиг. 1 и фиг. 2). I Таким образом преобразователь может 5 преобразовывать .в напряжение коды четырнадцами типов. При поступлении на вход преобразователя m разрядного числа NT () нулевые и единичные ключи всех m разрядов

10 коммутируются в соответствии со значением числа N. Если в i -м разряде числа N записана единица, то единичный ключ 3 i -го разряда резисторной матрицы 1 замкнут, а ну5 левой ключ 2 } -го разряда разомкнут. Если же на I -м разряде числа N записан нуль, то замкнут нулевой ключ 2 i -го разряда резисторной матрицы 1, а единичный ключ 3 i -го разряда

Q разомкнут. На фиг. 1 приведено положение единичных и нулевых ключей, соответствующее коду числа .., 101101001110..

Следует отметить, что написание двоично-десятичный код типа 6-4-2-1 означает, что все первого (старшего) разряда в тетраде соответствует 6 единицам, второго разряда 4 - единицам, третьего разряда - 2 единицам, . четвертого (младшего) разряда - 1

0 единице.

Когда преобразователь работает в двоичном коде и входной преобразуемый код , то первый разряд резисторной матрицы 1 через единичный

5 ключ 3 подключается к положительной шине первого источника 4 напряжения Vp.. При этом через этот единичный ключ 3 протекает ток J, вес этого тока принимают за единичный

0 В6С, выходное напряжение в этом случае равно Ug,UQ. При N2 2 ток протекает только через единичный ключ 3 i -го разряда «

.

при выходе от двоичного кода с весами токов разрядов 1-2-4-8-16-3264-128-256-512-1024-2048 к двоичнодесятичному коду типа 8-4-2-1 (наиболее распространенному) с весами токов разрядов 1-2-4-8-10-20-40-80 100-200-800 .необходимо в каждой тетраде уменьшать веса токов разрядов. При Nj. 10000 при подключении через единичный ключ 3 пятого разряда к УОП ток этого разряда будет ра5,вен Зо, а должен быть равен

3 10-3о.

Для этого единичный ключ 3 пятого разряда, который находится во второй тетраде, подключается к 0 отрицательной шине второго источника 5 напряжения, на этой шине находится потенциал V2 Vpp/l,6. Аналогично в третьей тетраде на отрицательной шине источника имеется 5 напряжение (jf,/1,6, а в 1 -ft

fтетраде соответственно У,«Удд/1,б Для получения таких напряжений осуществляется последовательное соединение источников напряжения таким образом, что первый источник 4 имеет напряжение , а вторые источники 5 имеют следукяцие напряжения ,6 Vj,n/l,6j ...f ,6

n).

-Уоп/Ьб - (i 2,3,

При использовании кода типа, например 3-3-2-1 необходимо, чтоейл через единичные ключи с первого по четвертый разряд I -и тетрады про текали токи соответственно DcjlO f

2. J З-Зо-Ю -- ; З-Зо-lO Если эти единичные ключи подключать к источникам напряжения непосредственно, не используя делители 9 и 10 напряжения, то через единичные клго

чи с первого по четвертый I-ft тетрады будут протекать токи соответственно Зо-ЮГ;, 2-aolO.-, 4 3о10 - , (,- . Отсюда следует, чтд через еди{|ичные ключи первого и второго разряда каждой тетрады протекают нужные для преобразования токи, а в третьем и четвертом разрядах ток надо уменьшить соответственно в 4/3 и 8/3 раза..В устройстве данный режим осуществляется за счет подключения аналОГовых делителей 1& и 20 через четвертый 11 и пятый 12 коммутаторы соответственно к третьему и четвертому разряду каждой тетрады.

При необходимости преобразов авать коды с другими основаниями коммутаторы 6-8 и 12 устанавливаются в положения, соответствующие указанным в таблице.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДНАПРЯЖЕНИЕ, содержащий п источников напряжения, (п-1) первых коммутаторов, п вторых коммутаторов, п первых блоков делителей напряжений, нулевые и единичные ключи и резисторную матрицу R-2R, разрядные входы которой через нулевые ключи соединены с общей шиной, через первый и второй единичные ключи первой тетрады - с одноименными полюсами первого и второго источников напряжения второй тетрады, первым входом первого блока делителей напряжения и первым входом второго коммутатора, а первый и второй единичные ключи остальных (п-1) тетрад с выходами первых коммутаторов, первые входы которых под глючены к разноименным полюсам (п-1) последовательно включенных вторых источников напря;хений, к первым входам первого блока делителей напряжения и первым входам второго коммутатора, выходы которых во всех тетрадах соединены с входами третьих единичных ключей, второй полюс первого источника напряжения подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждую тетраду введены третий, четвертый и пятый коммутаторы и второй блок делителей напряжения, вход которого соединен с входом первого блока делителей напряжения, а выходы - с входами пятого коммутатора, причем первый вход третьего коммутатора в каждой тетраде подключен к первому входу второго коммутатора, вторые входы первых, вторых и третьих коммутаторов соединены с одноименными полюсами первого и второго источников напряжения второй тетрады, третьи входы третьих ; коммутаторов соединены с выходами пятых KONayiyTaTopoB, а выходы третьих коммутаторов - с входами четвертых единичных ключей, при этом выходы первого блока дели- j телей напряжения через четвертый (Л коммутатор подключены к третьему входу второго коммутатора. С 2.Преобразователь по п.1, от личающийся тем, что первый блок делителей напряжения содержит два делителя напряжения с «коэффициентами 2 и 4/3 соответственно, входы которых соединены с ел входной шиной первого блока дели00 телей напряжения, причем выходы первого и второго делителей напряжения о подключены к соответствующим вход4 ным шинам первого блока делителей О) напряжения. 3.Преобразователь по п.1, о т ли чающий с я тем, что второй блок делителей напряжения содержит пять делителей напряжения с коэффициентами деления 2, 8/3; 8/5; 4/3; 8/7 соответственно, причем входы каждого из пяти делителей напряжения соединены с входной шиной второго блока делителей напряжения, а выходы всех пяти делителей напряжения подключены к выходным шинам второго блока делителей напряжения соответственно.

Двоично-десятичный Примечание, ж- любое положение коммутатора на фиг. 1 и 2 номера положений коммутаторов обозначены римскими цифрами а в таб7:1ице - арабскими.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с базовым за.счет введения двух блоков делителей напряжения и трех коммутаторов преобразовывает значительно большее число двоично-десятичных кодов.