Сравнивающее устройство Советский патент 1985 года по МПК G05B1/01 G05B1/02 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть иепользовано при построении преобразователей, в частности преобразователей угол код.

Целью изобретения является повышение точности и упрощения за счет уменьшения количества резисторов и исключения влия«ия сопротивления открытых ключей cTapiimx разрядов на величину сопротивления разрядных резисторов.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.. t

Сравнива1свцее устройство, содержащее два резистивных делителя, состоящих из первого и второго цифроаналоговых преобразователей 1 и 2 (ЦМ), выходы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого ЦАП 3 и А, при этом их выходы подсоединены к своим входам через первый и второй входные маештабные резисторы 5 и 6 соответственно и через третий масштабный резистор 7 к выходу операционного усилителя 8, а входы первого и второго ЦАП 1 и 2 подключены к клеммам 9, ТО источников косинусной и синусной составляющих первой сравнительной величины соответственно, причем управляюпще входы первого t и четвертого 4 ЦАП соединены с шиной 11 прямого кода второй сравниваемой величины, а управляющие входы второго 2 и третьего 3 ЦАП соединены с шиной 12 Дополнительного кода второй сравниваемой величины,

ЦАП 1 и 2 включены по схеме с суммированием напряжений, а ЦАП 3 и 4 - по схеме с суммированием токов. Отличительной особенностью ЦАП 3 и 4 по отношению ЦАП t и 2 является их инверсная схема включения. К вьшоду, которьй в ЦАП 1 и 2 является выходом, в ЦАП 3 и 4 прикладывается входное напряжение, а точки, которые в ЦАП 1 и 2 переключались между входным напряжением и общей шиной, в ЦАП 3 и 4 переключаются между выходной и общей шина-, ми. К клеммам 9 и 10 подключены источники косинусной и синусной состав лякйцих соответственно первой сравниваемой величины, К шинам 11 подключен прямой код N, а к шине 12 - допонительный К|вд; 1 - N второй сравнивемой величины Ч, причем Р -4 N| О 6 N -«i 1../

Управляюцие входы ЦАП 1 и 4 подключены к шинам 11, а управляющие входы делителей 2 и 3 - к шинам 12. Сопротивление масштабных резисторов 5 и 6 равно RO KoR , где Ко масштабный коэффициент; R - сопротиление меньшего резистора ЦАП 1-4.

Сопротивление масштабного резистора 7. определяет общий коэффициент передачи сравнивающего устройства.

Сравнивающее устройство работает следукяцим образом.

. На клеимы 9 и 10 поступают соответственно напряжения

Uc ит-СрЗоСЛ

Ua и sindL J)(1)

где и г амплитудное значение входного напряжения.

Так как потенциал точки суммирования операционного усилителя 8 близок к нулю и входное сопротивление ЦАП 3 и выходное сопротивление ЦАП независимо от значения кода N равно R, то сопротивление нагрузки для ЦАП 1 составляет

R.RO

KO-R R+RO

t -ьКо

а его ток пропорционален входному коду N и составляет

1

Кс

ТПС

резистор 5 составляет

Входной ток ЦАП 3 равен

Кс

Ке

IA I.

1 - Ко R 1 + 2К„ R Выходной ток ЦАП 3 пропорционален дополнительному коду 1-N и составляет

UeN(l-N) Ко

4iX5 Sfl-N)

1 +2Ко

R

а суммарный входной Ток Ij-д операционного усилителя 8 равен

,Ь., V ) Т4-2К„- .(2) Рассуждая аналогичным образом, для суммарного входного тока 1 операционного усилителя 8 получаем Ш г. .. .„ ,. „.1 1 tz ilfi NKe(1-N) В момент, когда схема сбалансирована jEl .fz выражений (1), (2) и (3) после преобразовани Получаем KTFN) 22 Если выразить N через Y где N ..if , и ввести для упрощения конечного результата новое обозначение К j К«,,то выражение (4) примет вид K(f-У) tg o(.

СРАВНИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее. два реэистивиь1х делителя, состоящих из первого, и второго циф-т роаналоговых преобразователей, входы которых соединены соответственно с клеммами источников косинусной и синусной срставлякщих первой сравниваемой величины, а В1;1ходы соответственно подключены через первый и второй входнь1е масштабные резисторы к входу оп«рацион11ого усилителя., в цепь обратной связи которого включен третей масштабный резистор, управляющие входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с шинами прямого и дополнительного кода второй срав}шваемой величины, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения, в него введены третий и четвертый цифроаналоговые преобразователи, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, а их выходы соединены с входом операционного усилителя, управляющие входы третьего и четвертого цифроаналоговьк преобразователей соединеНы соответственно с шинами дополнительного и прямого кодов второй (Л сравниваемой величины, причем первьп и второй цифроаналоговые преобразователи включены по схеме с суммированием напряжешй, а третий и четвертый - по схеме с суммированием токов. « т ьэ ts:

7,