Преобразователь код-напряжение Советский патент 1988 года по МПК H03M1/66 

.4;:

00

|С | xj

00

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к измерительным цифроаналоговым преобразователям. Цель изобретения - повьшение быстродействия. Преобразователь код-напряжение содержит аналого-цифровой преобразователь 1, усилитель 2, преобразователь 3 кодов, цифроаналоговый преобразователь 4, накапливающий сумматор 5, выполненный нага регистрах 6 ига последова- тельно соединенных сумматорах 7 комбинационного типа. Введение преобразователя 3 кодов с соответствующими связями и выбор соответствующего алгоритма формирования кода позволило повысить быстродействие преобразователя код-напряжение при компенсации аддитивной и мультипликативной погрешностей. 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к иэмерительцым цифроалалоговым преобразователям.

Цель изобретения - повьпиеине быстрдействия .

На фиг.1 представлена функциональная схема преобразователя код-напряжение; на фиг.2 - зависимости вход- выход, поясняющие принцип компенсации аддитивной и мультипликативной погрешностей.

Преобразователь содержит аналого- цифровой преобразогатель (АЦП) 1, усилитель 2, преобразователь 3 кодов, цифроаналоговый преобразователь (НАЛ) 4 и сумматор 5, вьтолненный на ре- гистрах б и сумматорах 7 комбинационного типа.

Преобразователь работает следующим образом.

Входной параллельный двоичный код-N поступает на первые входы преобразователя 3 кодов, на вторые входы которого с выхода АЦП 1 поступает код N., соответствующий величи- ; не выходного напряжения. На третьи ; входы преобразователя 3 кодов посту- i паёт код N с выходов регистра 6. I Код N с выхода преобразователя 3 кодов поступает на вторые информационные входы сумматоров 7 комбина- ционного типа, на первые информацион- :ные входы которых поступает код N I с выходов регистров 6. На информационных выходах сумматоров 7 комбинационного типа формируется код Nj, равный сумме кодов Nj и N, которьп поступает на информационные входы регист- ров 6. Запись кода суммы регист - ры б происходит по управляющему сигналу Конец преобразования, поступающему с выхода Конец преобразования АЦП 1 на входы разрешения записи ре гистров 6. Следует отметить, что сигнал Конец преобразования вьщается с учетом времени задержки в преобразователе 3 кодов, и в сумматорах 7 комбинационного типа. Код Nj с выхо- дов регистров 6 поступает на входы ЦАП 4, где преобразуется в постоянное напряжение, усиливаемое по мощности усилителем 2..

На фиг.2 линия А представляет собой идеальную характеристику преобразования преобразователя код-напряжё- пне, линия Б - характеристику преоб

разования при наличии аддитивной пог- реганости $, , линия С - характеристику преобразования при наличии аддитивной погрешности , и мультипликативной погрешности 5. . Если характеристика ЦАП 4 и усилителя 2 идеальная (линия А), то на выходной код N без изменений подается на вход ЦАП 4 и выполняется равенство N,j Nj. Если же в силу каких-то причин появились аддитивные и мультипликативные погрешности, то характеристика преобразования, принимает вид линии С. Из фиг.2 видно, что для компенсации погрешностей необходимо, чтобы код на входе ЦАП 4 стал равен Nj, т.е. с предыдущим кодом Nj на выходе сумматоров 7 комбинационного типа необходимо сложить код N,

N, N + N.

(1)

Из треугольников (фиг.2) можно записать следующее соотношение:

N4 N,

N, -NT

} Х

тсюда с учетом (1) получим

N -SllNi 4 N,

(2)

(3)

Таким образом, суммирование кода

т N 2 . NX „ .„

4 -N 2 с кодом Nj приводит

к тому, что аддитивная S и мультипликативная 2 составляющие погрешности оказываются скомпенсированными, и преобразователь код-напряжение отслелшвает мультипликативную составляющую погрешности, вызванную изменением коэффициентов преобразовани ЦАП 4 и усилителя 2 за один такт работы.

Так как комбинационные сумматоры вьшолняют только суммирование кодов

N2 и N4, то в случае, когда - N.. принимает отрицательN, . 2

ные значения, т.е. N N, корректирующий код N должен быть равен инNi N)

версному значению кода

N,. - «1

что дает возможность операцию вычитания кодов заменить операцией сложения кодов.

После включения преобразователя на на первом цикле преобразования, информации о величине корректирующего ко« да Njj нет. Поэтому при N, О и N О должно вьтолняться соотношение кодов N4 - Ny, а перед началом следующего цикла преобразования можно определять величину корректирующего кода N.

Таким образом, преобразователь 3 кодов должен выполнять следующие преобразования над кодами:

N.

Na-Nx N,

- Nj, при N N,

N..Ni..Ni -N,,npHN,N,,

N. N,

.1.- 4 , при N, « 0, .

Преобразователь 3 кодов, реализующий преобразование (4), может быть выполнен на программируемых логических матрицах, которые программируются на реализацию заданных логических функций, в частности логических функций (4).

Таким образом, введение преобразователя кодов позволяет повысить быстродействие преобразователя код-напряжение при низких требованиях к точ- ности и стабильности параметров ЦАП и и усилителя преобразователя.

Фо.рмула изобретения

Преобразователь код-напряжение, содержащий накапливающий сумматор.

-

jg

15

2o 25

эд

35

выполненный на га последовательно соединенных сумматорах комбинационного типа, и га регистрах, выходы 1-го сумматора комбинационного типа соединены с соответствующими информационными входами i-ro регистра, выходы i-ro регистра соединены с соответствующими первьми информационными входами i-ro сумматора комбинационного типа и с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу усилителя, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя и является выходной шиной, вход разрешения записи первого регистра объединен с одноименньв и входами оставшихся ш-1 регистров и подключен к выходу Конец преобразования аналого-цифрового преобразователя, вход переноса первого сумматора комбинационного типа является щиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния быстродействия, в него введен преобразователь кодов, первые входы которого являются входной шиной, вторые и третьи входы соединены соответственно с соответствующими информационными выходами аналого-цифрового преобразователя и соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, выходы преобразователя кодов подключены к соответствующим вторым входам соответствующего сумматора комбинационного типа.

V, А з

Фиг.г.