Блок кодоуправляемого импеданса Советский патент 1991 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, в цифровых электрических мостах постоянного и переменного тока, в кодотправляемых мерах электрического сопротивления, индуктивности,, емкости,

Цель изобретения - расширение области применения блока.

Па чертеже изображена схема блока кодоуправляемого импеданса,

Блок кодоуправляемого импеданса т содержит аналоговые выводы 1 и 29 ум- ножающий цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, операционные усилители 4 и 5, первый линейный пасгигшпп двухполюсник 6, масштабирующий резистор 7, второй линейный пассивный двухполюсник 8, масштабирующий резистор 9 и-третий линейный пассивный двухполюсник 10.

В качестве преобразователя 3 может быть использована стандартная ре зистивная матрица типа R-2R с кодоуп- рявляемыми переключателями содержа- щая согласованный резистор обратной связи.

.Двухполюсники 6, 8 и 10 могут быть резистивными, индуктивными или емкостными.

Работу блока рассмотрим подробно для случая моделирования активных сопротивлений. При этом двухполюсник 6 выполняют в виде резистора R., согласованного по сопротивлению с резисторами матрицы преобразователя 3, двухполюсники 8 и 10 также выполняют в виде резисторов.

Коэффициент передачи -преобразователя 3 составляет К Q/2N, где 0 - числовой эквивалент входного цифрового двоичного кода; N - разрядность преобразователя. В блоке может быть использован и недвоичный преобразователь, в этом случае в знаменателе будет другое значение8 соответствующее максимальному числовому значению входного кода

Предположимs что к аналоговым вы водам 1 и 2 приложено напряжение Ugys причем плюс приложен к выводу 1, По резисторам 8 и 10 протекают токи 1„ и I. ; условно выберем положительное на- правление токов от вывода 1.

Принимая идеализированную модель усилителей 4 и 5, т.е. полагая, что разность потенциалов между входами

й ,,

1649571

усилителей равна нулю, а коэффициент усиления и входное сопротивление усилителей стремятся к бесконечности, записываем четыре очевидных равенства:

R

10

U,

и

0

s

5

Q

0

ТЬХ (U&X - )/R8 +(UBX - U4)/RW

(4)

где Rg - эквивалентное сопротивление- блока нежду аналоговыми водами

входные ток и напряжение; Ug-j - напряжения на выходах усилителей 5 и 4; Т RIO сопротивления резисторов

7 10.

Отметим,, что при указанных услови- ях на выходе усилителя 5 устанавливается положительный потенциал, а на выходе усилителя 4 - отрицательный потенциал по отношению к общей шине блока.

После математических преобразований можно получить общее выражение для эквивалентного сопротивления

кэ i/ l/Rto- R7/R8 R9 + 1 +

5 + Rr/R)/K-RIC.(5)

Как видно из выражения (5), при условии блок позволяет воспроизвести чисто активное сопротивление линейно зависящее от

о кода:

R.5 R10(1 + Rr/R9)-K.(6)

При использовании емкости С,- или индуктивности L/ в качестве двухпоо

5 люсника 6 получим соответственно блок кодоуправляемой емкости или индуктивности,

В качестве двухполюсников 8 и 10- могут быть использованы конденсаторы или катушки индуктивности. Выражение

для эквивалентного импеданса Z9 в этом случае получают из формул (5) или (6) заменой величин Rg и R,0 на соответствующие значения 2д и Z(0,

Таким образом9 предлагаемый блок обеспечивает формирование как активной, так и реактивной составляющей импеданса блока, а также линейную зависимость импеданса блока от управляющего кода, что позволяет расширить область его примененияс

Формула изобретения

Блок кодоуправляемого импеданса, содержащий умножающий цифроаналого- вый преобразователь, цифровой вход которого является управляющим входом блока, аналоговый вход соединен с выходом первого операционного усилителя, а выход - с инвертирующим входом второго операционного усилителя, подключенного неинвертирующим входом к шине нулевого потенциала, первому вы- воду первого масштабирующего резистора и к первому аналоговому выводу блока, а выходом - к первому выводу второго масштабирующего резистора, второй вывод которого соединен с не- инвертирующим входом первого операционного усилителя, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения блока, в него введены три линейных пассивных двухполюсника, первьй из которых подключен первым выводом к инвертирующему входу второго операционного усилителя, а вторым выводом - к выходу второго операционного усилителя и первому выводу второго линейного пассивного двухполюсника, соединенного вторым выводом с вторым аналоговым выводом блока, инвертирующим входом первого операционного усилителя и первым выводом третьего линейного пассивного двухполюсника, второй вывод которого подключен к,выходу первого операцией ного усилителя, соединенного неинвертирующим вхрдом с вторым выводом первого масштабирующего резистора,

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, в цифровых электрических мостах постоянного и переменного тока и кодоуправляемых мерах электрического сопротивления, индуктивности, емкости. Целью изобретения является расширение области применения. Блок кодоуправляемого импеданса содержит аналоговые выводы 1 и 2, умножающий цифроаналоговый преобразователь 3, операционные усилители 4 и 5, линейные пассивные двухполюсники 6, 8 и 10, масштабирующие резисторы 7 и 9. Цель достигается благодаря введению линейных пассивных двухполюсников с соответствующими связями, обеспечивающими формирование активной или реактивной составляющей импеданса блока и линейную зависимость импеданса блока от управляющего кода. 1 ил. § (Я с