Кодоуправляемый резистор Советский патент 1987 года по МПК G05F3/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в аналого-цифровых вычислительных устройствах для цифрового управления параметрами аналоговых процессоров.

Цель изобретения - повышените точности.

На фиг. показана структурная схема предлагаемого резистора; на .фиг,2 - структурная схема блока управления масштабом.

Первый вывод образцового резистора 1 является незаземленным выводом устройства и соединен с инвертирующим входом операционного усилителя с гальванически развязанным питанием 2, выход которого соединен с вторым выводом образцового резистора и первым входом дифференциального усилителя 3, второй вход которого подключен к общему выводу и неинвертирующему входу операционного усилителя с гальванически развязанным питанием 2, а также к выходу управляемого источника 4 напряжения, выход дифференциального усилителя 3 соединен с входом масштабирующего усилителя 5, выход которого подключен к выводу опорного напряжения цифроана- логового преобразователя 6 и к входу блока 7 управления масштабом, выход цифроаналогового преобразователя 6 соединен с входом демасштабирующего

усилителя 8, выход которого соединен „ источника 12 порогового напряжения,

с входом управляемого источника 4 напряжения, выход блока 7 управления масштабом соединен с управляющими входами масштабирующего 5 и демасштасрабатывает второй 10 компаратор, и прямоугольные импульсы, поступающие от генератора 15 импульсов через вто рой элемент И 14, поступают на отрибирующего 8 усилителей, цифровой вход о дательный вход реверсивного счетчика цифроаналогового преобразователя 6 ; 16, цифровой код на выходе которого

является управляющим входом устройства, вторым выводом которого является общая щина, соединенная с общим выводом цифроаналогового преобразователя 6 .

Первые входы первого 9 и второго 10 компараторов объединены и являютс входом блока управления масщтабом,

вторые входы соединены соответственно с выходами первого 11 и второго 12 источников порогового напряжения, выходы первого 9 и второго 10 компараторов соединены соответственно с первым входами первого 13 и второго 14 элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу генератора 15 импульсов, выходы первого 13 и второго 14 злементов И сое

динены соответственно с положительным и отрицательным входами реверсивного счетчика 16, выходы которого являются выходом блока управления масштабом.

Резистор работает следующим образом.

Ток из внешней цепи, протекающий

через незаземленньш вывод кодоуправ- ляемого резистора, протекает также через образцовый резистор 1 и вызывает появление напряжения на выходе операционного усилителя с гальванически развязанным питанием 2 относительно его общего вывода. Это напряжение вьщеляется дифференциальным усилителем 3 и через масщтабирующий усилитель 5 подается на вывод опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 6 и на первые входы первого 9 и второго 10 компараторов блока 7 управления масштабом, на вторые входы первого 9 и второго 0

компараторов поступают напряжения от первого 11 и второго 12 источников порогового напряжения, эти напряжения близки к максимальному опорному напряжению цифроаналогового преобразователя 6, причем напряжение второго источника 12 порогового напряжения больще чем первого 11. Если входное напряжение блока 7 управления масщтабом больше напряжения второго

срабатывает второй 10 компаратор, и прямоугольные импульсы, поступающие от генератора 15 импульсов через второй элемент И 14, поступают на отри

начинает уменьшаться, этот код поступает на управляющий вход масштабирующего усилителя 5, уменьшение кода

продолжается до тех пор, пока напряение на входе блока 7 управления масштабом не становится меньше напряжения второго источника 12 порогового напряжения. Аналогично, если входное напряжение блока управления масштабом еньше напряжения источника 11 порогового напряжения, срабатывает первый компаратор 9 и импульсы, поступающие от генератора 1 5 импульсов

через первый элемент И 13 поступают на положительный вход реверсивного счетчика 16, цифровой код на выходе которого увеличивается. Этот код поступает на управляющий вход масщта3

бирующего усилителя 5. Увеличение кода продолжается до тех пор, пока напряжение на входе блока 7 управления масштабом не становится больше напряжения первого источника 11 порогового напряжения. Код на выходе реверсивного счетчика 16 не изменяется, если входное напряжение блока

7управления масштабом, которое подается также на вывод опорного напряжения цифроаналогового преобразователя , больше напряжения первого источника 11 порогового напряжения и меньше напряжения второго источника 12 порогового напряжения и близко к максимальному опорному направлению цифроаналогового преобразователя 6.

Таким образом,поддерживается постоянное опорное напряжение цифроаналогового преобразователя 6, на цифровой вход которого поступает управляюший вход, с выхода которого напряжение, пропорциональное току из внешней цепи, коэффициенту передачи масштабируюш,его усилителя 5 и управляющему коду цифроаналогового преобразователя 6, поступает на вход де-. масштабируюш;его усилителя 8, коэффициент передачи которого имеет величину, обратную коэффициенту передачи масштабируюш;его усилителя 5. Сигнал с выхода демасштабирующего усилителя

8поступает на вход управляемого источника 4 напряжения, на выходе кЬ- торого формируется соответствующее напряжение.

Таким образом, выигрьш по точност установки сопротивления кодоуправ- ляемого резистора по сравнению с известным может составлять десятки и сотни раз кроме того, предлагаемый резистор имеет прямо пропорциональную зависимость эквивалентного сопротивления от величины управляющего кода, что несомненно является более удобным.

Формула изобретения

i. Кодоуправляемый резистор, содержащий образцовый резистор, первый вывод которого является незаземленным входом устройства, и дифференциальный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены операционный усилитель с гальванически развя39537

занным питанием, масштабирующий и демасштабируюшлй усилители, блок управления масштабом, цифроаналоговый преобразователь, управляемый источник напряжения, причем второй вьшод образцового резистора соединен с первым входом дифференциального усилителя и с выходом операционного

усилителя с гальванически развязанным питанием, инвертируюш 1й вход которого подключен к первому выводу образцового резистора, второй вход дифференциального усилителя подклю15 чен к неинвертирующему входу и общему выводу операционного усилителя с гальванически развязанным питанием, а также к выходу управляемого источника напряжения, выход дифференциаль20 ного усилителя соединен с входом

масштабирующего усилителя, выход которого подключен к входу блока управления масштабом и к выводу опорного напряжения цифроаналогового преобра25 зователя, выход которого соединен с входом демасштабирующего усилителя, выходом соединенного с входом управляемого источника напряжения, выход блока управления масштабом соединен

30 с управляюЕЦим входом масштабирующего и демасштабирующего усилителя, цифровой вход цифроаналогового преобразователя является управляюш 1М входом устройства, вторым выводом которого является общая шина, соединенная с выводом цифроаналогового преобразователя .

2. Резистор ПОП.1, о тличаю- щ и и с я тем, что блок управления

40 масштабом содержит первый и второй источники первого напряжения, первый и второй компараторы, первый и второй элементы И, генератор импульсов, реверсивный счетчик, причем первые

,f- входы первого и второго компараторов объединены и являются входом управления масштабом, вторые входы первой го и второго компараторов соединены соответственно с выходами первого и второго источников порогового напря35

0

5

жения, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с выходами первого и второго источников порогового напряжения, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу генератора имэлементов И соединены соответственно с положительным и отрицательным вхо11

которого являются выходом блока управления масштабом.

13

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в аналого-цифровых вычислительных устройствах. Цель - повышение точности установки сопротивления кодоуправляе- мого резистора. Это достигается за счет того, что выходное напряжение управляемого источника напряжения 4 пропорционально току, протекающему через выводы резистора. Для этого в него введен операционньш усилитель 2 с гальванически развязанным питанием, позволяющий получить на выходе дифференциального усилителя 3 напряжение, пропорциональное току, протекающему через незаземленный вывод кодоуправляемого резистора. За счет использования цифроаналогового преобразователя 6 совместно с масштабирующим 5 и демасштабирующим В усилителями и блоком 7 управления масштабом, возможно поддерживать постоянное максимальное опорное напряжение цифроаналогового преобразователя 6, что снижает погрешность, вносимую цифроаналоговым преобразователем. 1 3.п. ф-лы. 2 ил. сл 00 00 со СП оо ФигЛ

16

щ

Редактор И.Горная

Составитель В.Круглова Техред М.Ходанич

Заказ 4221/38 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4

Фиг.2

Корректор А.Обручар