Цифроаналоговый преобразователь Советский патент 1984 года по МПК H03K13/02 

Описание патента на изобретение SU1095388A1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройст вам, преобразуюилм цифровые сигналы в аналоговые, и может быть использовано в устройствах связи ЭВМ с объек тами управления, а именно электронно литографическими установками, приборами, имеющими ЭЛТ с электромагнитным отклонением, дисплеями, видеотер миналами и т.п. Известны преобразователи ций овоto кода в эквивалентную аналоговую величину - ток, построенные по хщинципу суммирования аналоговых величин с учетом веса разрядов кода и содержащие управляемые цифpoвы м сигналами ключевые схемы, KOTOjsae ocyujecTвляют коммутацию взвешенных токов в суммирующее устройство Cl. Однако указанные преобразователи не обеспечивают линейное изменение выходного тока при изменении преобразуемого кода. Наиболее близким к изобретению те ническим ранением является 1шфроаналоговый преобразователь, сод жащий блок регулирования, ялход кото рого подключен к первому выводу нагрузки, источник опорного напряжения выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения, второ вход которого подклю.чен к выходу токозадиощего блока, вход которого сое динен с первым цифровым управляющим входим преобразователя 2, Однако в данном преобразователе выходной ток после изменения управляющего кода меняется не по линейном закону и содержит выбросы. Вызвано это влиянием параметров нагрузки и элементов преобразователя. Кроме того, «схема преобразователя не позволлет регулировать длительность време ни установления тока, В результате, процесс установления тока не может быть использован для осуществления н прерьшного управления.Поэтому известный преобразователь может осуществлять управление обьектами только во время установившегося значения выход ного тока. Это ограничивает функциональные возможности преобразователя. и соответственно снижает эффективность упр ления объектами, Цель изобретения - раслиирение фун циональных возможностей преобразователя , .Поставленная цель достигается тем что в цифроансшоговый. преобразователь, содержащий блок регулирования, выход которого подключен к первому выводу нагрузки, источник опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу первого блока сравне ния, второй вход которого подключен к выходу токозадающего блока, вход которого соединен с первым цифровым управляющим входом преобразователя, введены коммутатор, блок управления, блок задания скорости изменения тока, второй блок сравнения, блок датчика скорости изменения тока, вход которого подключен к выходу токозадающего блока, первый выход - к второму выводу нагрузки, второй выход - к первому входу второго блока сравнения, которого подключен к первому входу коммутатора, второй вход - к выходу блока задания скорости изменения тока, первый вход которого соединен с вторым цифровым управляюаим входом преобразователя, а второй вход подключен к первому выходу блока yn-.i равлеаия, второй выход которого подключен к второму входу коммутатора, а вход - к выходу первого блока сравнения и к третьему входу коммутатора, выход которого подключен к входу блока регулирования. На фиг. 1 приведена структурная схема ци4 роаналогового ; преобразователя на фиг, 2 - временные диаграмг мы, поясняющие его работу. Преобразователь содержит нагрузку 1, тсжозадающий блок 2, вход которого соединен с первым цифровым управляющим входом 3 преобразователя |. блок 4 регулирования, выход которого соединен с первым выводом нагруэки 1, источник 5 опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу первого блока б сравнения, второй вход которого подключен к выходу токозадающего блока 2, блок 7 датчика скорости изменения тока, блок 8 задания скорости изменения тока, первый вход которого соединен с вторым цифровым управляющим входом 9 пре- . образователя, второй блок 10 сравнения, ком1к татор 11, блок 12 управления. При этом вход блока 7 датчика скорости изменения тока подключен к выходу токозадающего блока 2, первый выход - к второму выводу нагрузки 1 второй выход - к первому входу блока 10 сравнения, выход которого подключен к первому входу коммутатора 11, второй вход - к выходу бло- ка 8 задания скорости изменения тока, второй Bxorf которого подключен к первому выходу блока 12 управления, второй выход которого подключен к второму входу коммутатора И, вход - к выходу первого блока б сравнения и к третьему входу коммутатора 11, выход которого подключен к входу блока 4 регулирования. При этом временные диаграммы (фиг, 2) показывают: 13 - изменение кода на первом цифровом управляющем входе 3 преобразователя; 14 - напряжение на выходе токозадающего блока 2; 15 напряжение на выходе.первого блока 6 сравнения; 1б - напряжение на втором выходе блока 12 управления; 17 - напряжение на первом выходе блока 12 управления; 18 - изменение тока в нагрузке 1. Преобразователь работает следующим образом, В установившемся состоянии ток через нагрузку равен заданному токоэадающим блоком 2, а напряжение на выходе этого блока поддерживается равным опорному, выработанному источником 5 опорного напряжения благодаря замкнуто системе автоматического регулирования этого напряжения, в которую входят блоки 6, 4 и 7, источник 5 опорного напряжения и коммутатор 11 КонФ утатор Ив этом режиме пропускает только сигнал от первого блока б сравнения, Такой режим его работы обеспечивается блоком 12 управления, который при малом сигнале рассогласования напряжения на выходе токозадаю1цего блока 2 и опорного напряжения, выработанного источником 5 опорного напряжения, формирует сигнал, под воздействием которого коммутатор 11 пропускает только сигнал от первого блока 6 сравнения. На временной диаграмме работы преобразователя (фиг.2) установившемуся состоянию соответству ют участки А. До начала работы в блоке 8 кодом, поданным на второй цифровой управляющий вход 9, устанавливают опорный сигнал скорости изменения тока в нагрузке 1, При работе преобразователя этот код не изменяется до задания новой скорости изменения тока в нагрузке , Работа преобразователя заключается в том, что после каждого изменени кода, управляющего токозадающим блоком 2 по первому цифровому управляющему входу 3, изменяется ток в нагрузке от бывшего до заданного значе ния с постоянной, заданной блоком 8 скоростью. Происходит это .следующим образом, В результате изменения кода на первом цифровом управляющем входе 3 происходит изменение выходного тока блока 2. Поскольку ток через нагрузку 1 не может мгновенно достиг)нуть заданного значения, то это приводит к изменению напряжения на де токозадающего блока 2 (при увеличении тока онс уменьшается, при умен шении - увеличивается). Реагируя на данную ситуацию, блок б вырабатывает сигнал рассогласования между опорным напряжением, поступающим с источника 5 опорного напряжения, и напряжением на выходе токозадающего блока 2 (бол шой положительный или отрицательный уровень в зависимости от того, умень шается или увеличивается ток через нагрузку). С блока 6 сигнал поступает на блок 12 управления, где вырабатываются два управляющих сигнала. Сигнал второго выхода блока 12 является сигналом переходного процесса и пост пает на второй вход коммутатора 11, сигнал первого, выхода блока 12 - сигналом знака рассогласования напряжений на входах блока 6 и поступает на второй вход блока 8 в качестве знакового разряда кода управления блоком 8 задания скорости изменения тока через нагрузку 1. Когда ток через нагрузку 1 находится в установившемся состоянии, коммутатор 11 пропускает сигнал с выхода блока 6 сравнения. Когда начинается изменение тока в нагрузке 1, блок 12 вырабатывает сигнал переходного процесса, под воздействием которого коммутатор 11 начинает пропускать сигнал с выхода блока 10 сравнения, С момента начала изменения тока в нагрузке 1 на втором выходе блока 7вырабатывается сигнал.пропорциональный скорости начавшегося изменения тока. Поскольку знак сигнала на втором выходе блока 7 изменяется в зависимости от того, идет возрастание или убывание тока, то для нормальной работы блока 10 сравнения необходимо Изменять также знак опорного сигнала блока 8. Выполняет эту функцию сигнал на втором входе блока 8, поступающий от блока 12, Сигнал рассогласования между сигналом на втором выходе блока 7 и сигналом с выхода блока 8, выработанный блоком 10 сравнения, поступает на первый вход KONwyTaTopa 11 и далее на вход блока 4, поскольку такой ход ему предписан сигналом с второго вы-, хода блока 12, Так на время переходного процесса создается замкнутая система автоматического регулирования скорости изменения тока через нагрузку, в состав которой входят блоки 10, 8и 7, коммутатор 11, блок 4, нагрузка 1, Ток в нагрузке линейно изменяется пока не достигнет уровня, за- данного токозадающим блоком 2, Как только эти токи сравняются,напряжения на выходе токозадающего блока 2 и источника 5 опорного напряжения также сравняются и блок б сформирует сигнал равенства входных напряжений (малый уровень сигнала, близкий к нулевому значению), а блок.12 выдаст на коммутатор 11 сигнал, под воздействием которого он станет пропускать сигнал от блока 6, Преобразователь переходит в режим установившегося состояния и в нем находится до очередного изменения кода на первом цифровом управляющем входе 3. Переходному процессу соответствуют участки Б диаграммы на фиг . 2, Уровень малого сигнала, при котором происходит переключение на регулирование напряжения на выходе токозадающего блока 2, должен быть таким, чтобы это переключение происходило после достижения в нагрузке заданной величины тока с заданной точностью

(например,t 0,5. единицы младшего разряда преобразования).

Знаки выходных сигналов блоков б и 10 (инверсия или не инверсия) при технической реалиэахдаи предлагаемых устройств выбираются из условия устойчивости замкнутых систем автоматического регулирования напряжения на выходе блока 2 и скорости изменения тока в нагрузке 1.

Технико-экономический эффект изобретения состоит в том, что данный

преобразователь позволяет регулировать длительность времени установления тока в нагрузке. Его использование в системах управления электроннолитографическими установками позволяет устранять технологические дефекты, связанные с неравномерной и паразитной засветкой резиста. Кроме того, обеспечивается линейность изменения выходного тока и повышается производительность установок электронной литографии .

Похожие патенты SU1095388A1

название год авторы номер документа
Устройство для программного регулирования температры 1986
  • Попсуев Эдуард Павлович
SU1374194A1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1991
  • Дмитриев Светослав Павлович
RU2020724C1
Устройство для контроля процесса регенерации технологических растворов и промывных вод 1990
  • Рябинин Леонид Анатольевич
  • Затеева Людмила Васильевна
  • Уткин Виктор Анатольевич
  • Галкин Андрей Львович
  • Кучеренко Владимир Ильич
  • Боков Юрий Павлович
SU1815621A1
Устройство для контроля электрических параметров полупроводниковых диодов 1983
  • Муртазин Аухат Муртазинович
  • Габов Владимир Иванович
  • Карасев Валерий Павлович
SU1138768A1
Устройство с программируемым и контролируемым регулированием коэффициента передачи 1989
  • Корсунов Анатолий Рувимович
  • Коваленко Владимир Павлович
  • Пенкина Валентина Ивановна
SU1774469A1
Устройство для разбраковки сердечников по импульсной магнитной проницаемости 1985
  • Христов Николай Павлович
  • Драчев Сергей Александрович
SU1264118A1
Устройство для автоматического регулирования температуры 1988
  • Суриков Павел Венедиктович
  • Ромашин Сергей Васильевич
  • Балачевцев Виктор Алексеевич
  • Нейко Александр Васильевич
  • Лось Людмила Эдуардовна
SU1645945A1
Устройство для регулирования мощности 1986
  • Купченко Владимир Дмитриевич
  • Колесников Владимир Михайлович
SU1422230A1
Способ регулирования частоты вращения ротора вентильного электродвигателя 1990
  • Абрамович Рафаэль Давидович
  • Сытин Андрей Павлович
SU1721774A1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА 2008
  • Иванов Владимир Михайлович
RU2389128C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 095 388 A1

Реферат патента 1984 года Цифроаналоговый преобразователь

ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВА1 БЛЬ, содержащий блок регулирования, выход которого подключен к пер вому выводу нагрузки, источник опор ного напряжения, выход которого под ключен к первому входу первого блока срсшнения, второй вход которого подключен к выходу токозадающего блока, вход которого соединен с первым цифровым управляющим входом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностейj в него введены коммутатор,блок управления, блок задания скорости изменения тока, вто рой блок сравнения, блок датчика ско рости изменения тока, вход которого подключен к выходу токозадающего бло ка, первый выход - к второму выводу нагрузки, второй выход - к первому входу второго блока сравнения, выход которого подключен к первому входу коммутатора, второй вход - к выхол ,блока задания скорости изменения тока, первый вход которого соединен с вторым цифровым управляющим входом преобразователя, а второй вход -. подклю чен к первому выходу блока управления, второй выход которого подключен к второму входу коммутатора, а вхор к выходу первого блока сравнения и. к третьему входу коммутатора, выход которого подключен к входу блока ре- гулирования.

Формула изобретения SU 1 095 388 A1

n

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1984 года SU1095388A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Багацкий В.А., Макаров Г.Т
Об одном варианте цифроаналогового преобразователя для отклонения элект ронного, луча , в сб
Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи
Киев, АН УССР, вып
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Деркач В.П., Макаров Г.И., Власенко В.М., Куделко О.М
Принципы построения цифрсэаналоговых
преобразователей для электронно-литографиче ких установок и методы их технической реализации .-В сб
Методы миниатюризации и автоматизации производс ва компонентов ЭВМ
Киев, АН УССР, 1975.

SU 1 095 388 A1

Авторы

Власенко Валериан Моисеевич

Деркач Виталий Павлович

Райчев Эдуард Павлович

Даты

1984-05-30Публикация

1983-02-08Подача