Функциональный цифроаналоговый преобразователь Советский патент 1991 года по МПК H03M1/66 

Фиг.1

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, в частности, при разработке функциональных генераторов периодических аналоговых сигналов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения дополнительной возможности формирования аналогового сигнала с целым числом периодов с нулевой начальной фазой.

На фиг, 1 представлена функциональная схема функционального цифроаналого- вого преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Функциональный цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) содержит п-разряд- ный регистр 1 сдвига, резистивную матрицу 2 из п резисторов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и триггер 4.

Функциональный ЦАП (фиг. 1) работает следующим образом.

В исходном состоянии после включения напряжения питания на входную шину начальной установки подается импульс с уровнем логической 1 (фиг. 2, момент времени Т0), с помощью которого на прямых выходах n-разрядного регистра 1 сдвига (выходы с 1-го по п/2-й) устанавливается уровень логического О, а на инверсных выходах (выходы с (п/2+1)-го по п-й) - уровень логической 1. При этом на выходной шине формируется аналоговый сигнал с уровнем

Увых -

I 1

Eoaigi

Јg.

i 1

где ЕО - уровень сигнала, соответствующий логической 1 на i-м выходе регистра 1 сдвига;

gi - проводимость 1-го резистора рези- стивной матрицы 2 (i 1, 2,..., п; а; 0 или 1).

п/2

При выполнении условия /Ј gi

i 1 n У. gi at 0 для i 1п/2;

I(n72 + l)

для i п/2 напряжение на выходе функционального ЦАП равно Квых Е0/2. Данное состояние сохраняется до момента поступления управляющего сигнала по входной шине управления.

С приходом управляющего сигнала с уровнем логической 1 (фиг. 26. момент времени Ti) на инверсном выходе триггера 4 устанавливается сигнал с уровнем логического О, а на пыходе элемента ИСКЛЮЧА

ЮЩЕЕ ИЛИ 3 и на информационном входе регистра 1 сдвига устанавливается сигнал с уровнем логической 1. Данный уровень, по мере поступления тактовых импульсов

5 (фиг. 2а), записывается последовательно в разряды регистра 1 сдвига, начиная с 1-го по rt/2-й, в результате выходной сигнал Квых возрастает в соответствии с выражением (1) (фиг. 2в). При последующем поступлении

10 тактовых импульсов в разряды регистра 1 сдвига с (п/2 + 1)-го по n-й записывается сигнал с уровнем логического О, что приводит к уменьшению уровня выходного сигнала до значения Е0/2.

15 Записьуровня логического О в n-й разряд регистра 1 сдвига вызывает изменение уровня на его информационном входе с логической 1 на логический О и последний последовательно записывается в разряды с

20 1-го по л/2-й регис ра 1 сдвига. В результате выходной сигнал 1)Вых продолжает уменьшаться до нулевого уровня. По мере дальнейшего поступления тактовых импульсов в разряды с (п/2 + 1)-го по n-й регистра

25 1 сдвига записывается уровень логической 1, что вызывает увеличение выходного сигнала до уровня Е0/2. В результате, на выходе функционального ЦАП формируется один период выходного аналогового сигна30 ла.

Если к моменту записи уровня логической 1 в n-й разряд регистра 1 сдвига управляющий сигнал на входной шине управления сохраняется, то на выходе ЦАП

35 будет формироваться следующий период выходного сигнала. Если же к моменту записи логической 1 в.n-й разряд регистра 1 сдвига управляющий сигнал примет значение логического О, то сигналом логической

40 1 с n-го выхода регистра 1 сдвига на инверсном выходе триггера 4 установится уро- вень логической 1 и устройство установится в исходное состояние, при этом на его выходе будет иметь место сигнал с

45 уровнем Е0/2, неизменяющийся во времени,

Таким образом, путем выбора длительности управляющего сигнала при заданном периоде следования тактовых импульсов

50 можно управлять числом периодов формируемого выходного сигнала.

Временная зависимость переменной составляющей выходного сигнала функционального ЦАП определяется конкретными

55. значениями проводимостей резисторов ре- зистивной матрицы 2. Так. при одинаковых проводимостях всех резисторов 2.1 - 2.п переменная составляющая выходного сигнала изменяется по треугольному закону. Соответствующим образом выбирая прово2.п, с учетом рап

У gi можно сфор п/2+1

димости резисторов 2.1

п/2

венства Ј gi

i 1 i

мировать и другие формы временной зависимости переменной составляющей выходного сигнала, в том числе и сигнал, близкий к синусоидальному. В последнем случае, например для п 8, проводимости резисторов 2.1 - 2,8 должны быть равны 92.1 да в до, да 2 да.7 Здо, да.з да.е 4до, да.4 да.5 5до.

Формула изобретения Функциональный цифроаналоговый преобразователь, содержащий резистив- ную матрицу, выполненную в виде п резисторов, n-разрядный регистр сдвига, выходы которого соединены с первыми выводами соответствующих резисторов рези- стивной матрицы, второй вывод первого резистора резистивной матрицы объединен с вторыми выводами остальных п - 1 резисторов резистивной матрицы и является выходной шиной, вход синхронизации

n-разрядного .регистра сдвига является входной тактовой шиной, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения

дополнительной возможности формирования аналогового сигнала с целым числом периодов с нулевой начальной фазой, в него введены триггер и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а в n-рззрядном регистре сдвига

выходы с (п/2 + 1)-го по n-й включительно выполнены инверсными, n-й инверсный выход n-раэрядного регистра сдвига соединен с тактовым входом триггера и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с инверсным выходом триггера и информационным входом п-разряд- ного регистра сдвига, вход обнуления которого обьединен с информационным

входом и входом обнуления триггера и является входной шиной начальной установки, вход установки триггера е единичное состояние является входной шиной управления.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано при разработке функциональных генераторов периодических аналоговых сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения дополнительной возможности формирования аналогового сигнала с целым числом периодов с нулевой начальной фазой Функциональный цифроаналоговый преобразователь содержит п-разрядный регистр 1 сдвига, резистивную матрицу 2 из п резисторов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и триггер А Положительный эффект обеспечивается за счет введения элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и триггера 4 с соответствующими связями 2 ил

а

f Z Ъ ь 5 е 7 з 9 л и и ,i ч ч it

25

I г 3 S 6 а а н it f

п ,/ i ts i 2 з f e s f ю t/ tt п / // is

To 7/ T2

п ,/ i ts i 2 з f e s f ю t/ tt п / // is

TS