Функциональный преобразователь код-фаза Советский патент 1988 года по МПК G06G7/26 

70//7

«НТК 7

-етз

Е

-0Гг

-о

Ot) Од

Изобретение относится к области аналого-цифровой вычислительной техники и может быть использовано в ком-, бинированных вычислительных устройст- с вах и системах автоматического управления,

Цель изобретения - повьш1ение точ ности и упрощение настройки. На чертеже приведена функциональ- 10 нал схема устройства, Преобразователь содерзкит сумматоры 1 3, умножающие цифроаналоговые преобразователи 4 и 5, инвертор 6, первый и второй входы задания опорных 15 напряжений 7 и 8, шину кода 9.и аналоговый выход 10,

Функциональный преобразователь код-фаза работает следующим образом.

На шину 9 подается цифровой код N, 20 на входы 7 и 8 - опорные напряжения. Принцип работы устройства построен на основе взвешенного суммирования гвух синусоидальных напряжений сдвинутых по фазе.одно относительно дру- 25 гого на 90.

На вход 7 подается сигнал

Uo4 итлк -cosujt.(1)

На вход 8 подается сигнал

Uo U«,a.« Sinwt.Х2) 30

В принципиальной схеме устройства применяется однофазное кодирование, при котором двоичный код подается на цифровые входы обоих умножающих циф- роаналоговых преобразователей 4 и 5. 35

Величина выходного сигнала преобразователя описывается уравнением УВЫГК 1 , cosu.t+K.,U,. sintvt

U...sin(..t+4 ),

(3)

где К и Kj. весовые функции-коэффи-

цненты.равные К,- , (4) Kj, cos ff/2-N, (5) где N - входной код.

Весовые коэффициенты К, и K,j в преобразователе аппроксимируются функциями в виде рациональных дробей второго порядка

Т7 /м - afNj:b.N:.l-N)i. . . F, vN) -. i,.N.(t-N) , V.

, .... a-C(1-N)+b.N(1-N). , . (N) - :iZ--5 i N) - - -.

где ajbjC коэффициенты.anпроксими- рующих функций,,

При наштучшем чебышевском приближении функций (6)5 (7) к зависимостям

(4), (5) получим следующие значения коэффициентов:

,002; ,555; ,3867. (8) Рассматривая работу устройства отдельно сначала только при подаче первого опорного напряжения (1) на вход 7, а затем при подаче второго опорного напряжения (2) на вход 8 и находя выходное напряжение Uj и U в обоих случаях, получим общую формулу работы преобразователя, как суперпозицию этих результатов

г и.Л г,

и cosa, + 1-КмК.гМ-ьКз,К„.К,,-М

4-и .sin..t i - SijKj.cKa yl:NiK3; Ka.Ki,

l-K,,.,jK«N| . . Здесь - коэффициенты передачи i-ro элемента схемы (см, чертеж).

Сравнивая выражения (9) и (3) с учетом (6), (7), можно видеть, что однозначное соответствие выполняется при следующих условиях

1-f (2 Л 11 И

li 32

(10)

Тогда значения параметров моделируемых функций будут выражаться через коэффициенты передач элементов функциональной схемы устройства слегг дующим образом:

,|J- ,/К„; ,, (11)

Эти выражения являются более прос- ть1ми по сравнению с прототипом, позволяют упростить расчет устройства и уменьшить взаимное влияние коэффициентов передачи К;,- на параметры а, Ъ и с аппроксимирующих выражений,

Для обеспечения наилучшего приближения аппроксимирующих функций к требуемым коэффициенты передачи К-- с учетом (8), (10), (11) должны иметь значения:

K,,,a 1,002;

,556;(12)

К.,,3867;

,, ,

Коэффициенты К„, К, и Kj, можно принять равными единице, что внесет относительную погрешность приблизительно равную 0,2%,

Это упрощает настройку преобразо вателя и установку требуемых коэффициентов передачи, поскольку существующая технология получения одинаковых резисторов в миасроэлектронике (или использование резисторных матриц серий 308, 309) позволяет обеспечить

3

установку коэффициентов передачи с высокой точностью (не хуже 0,02%). Таким образом, более тщательной подгонки потребуют только три коэффциента передачи сумматора 2.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь код - фаза, содержащий первый, второй и третий сумматоры, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, аналоговые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго сумматоров, первые входы которых соединены соответственно с входами задания первого и второго опорных напряжений устройства, первый и второй входы третьего сумматора подключены соответственно к выходам первого и второго умножающих цифроаналоговых преобразователей,

шина входного кода устройства соединена с цифровым входом второго умножающего цифроаналогового преобразователя, выход которого подсоединен к второму входу первого сумматора, выход третьего сумматора является вьгхо- дон устройства и подключен к второму входу второго сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения настройки, в него введен инвертор, вход которого соединен с входом задания второго опорного напряжения, а выход подключен к третьим входам первого и третьего сумматоров, вход задания первого опорного напряжения соединен с третьим входом второго сумматора, цифровой вход первого умнокающего цифроаналогового преобразователя соединен с шиной входного кода, устройства.

Изобретение относится к аналого- цифровой вычислительной технике и может быть использовано в комбинирован- ных вычислительных устройствах и системах автоматического управления. Целью.изобретения является увеличение точности и упрощение настройки уст- - ройства. Преобразователь код-фаза содержит три сумматора 1,2,3, два умножающих цифроаналоговых преобразователя 4 и 5, инвертор 6, два входа задания опорных напряжений 7 и 8, шину 9 входного кода и выход 10. Преобразование осуществляется за счет взвешенного суммирования опорных напряжений, причем необходимые веса К, и K.J, представляющие собой функции с синуса и косинуса от входного кода, аппроксимируются дробно-рациональными дробями второго порядка..1 ил. (Л