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

Изобретение относится к цифроаналого- вому преобразованию информации и может найти применение в цифроаналоговых электрических и электрогидравлических следящих системах.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности.

На чертеже представлена функциональная схема цифроаналоговой электрогидравлической системы, в состав которой входит мостовой цифроаналоговый преобразователь.

Система содержит амплитудно-импульсный преобразователь 1, шаговый двигатель 2, кинематический преобразователь 3, механический суммирующий блок 4, блок 5 памяти, гидроусилитель 6, первый 7 и второй 8 блоки механической обратной связи, мостовой цифоаналоговый преобразователь 9, цифровое вычислительной устройство 10 и блок 11 питания.

В состав мостового цифроаналогового преобразователя 9 входят первая пара резисторов 12 и 13, вторая пара резисторов 14 и 15, потенциометр 16, цифроуправляе- мое сопротивление 17, состоящее из секций

18, каждая из которых включает разрядные резисторы 19, нормально разомкнутый бесконтактный ключевой элемент 20 и нормально замкнутый бесконтактный ключевой элемент 21, первый 22, второй 23, третий 24 и четвертый 25 знаковые бесконтактные ключевые элементы. Выходная шина 26 системы подключена к выходу гидроусилителя 6.

Цифроаналоговый преобразователь в режиме функционирования цифроаналоговой электрогидравлической системы работает следующим образом.

При отсутствии сигнала управления с цифрового вычислительного устройства 10 все разрядные резисторы 19 секций 18, номиналы которых относятся как 1:2:4:8 и так далее, например, зашунтированы соответствующими нормально замкнутыми бесконтактными ключевыми элементами 21, подвижный контакт потенциометра 16 находится в среднем положении, при этом мостовой цифроаналоговый преобразователь 9 сбалансирован и на его выходах, подсоединенных к амплитудно-импульсному преобразователю 1, аналоговый сигнал отсутствует.

(Л

о

СП

Јь

СО

| J

Амплитудно-импульсный преобразователь 1 при отсутствии сигнала управления от цифрового вычислительного устройства 10 не вырабатывает импульсов управления, вследствие 4его шаговый двига- 2 и остальные блоки привода устройства находятся в неподвижном состоянии.

При поступлении от цифрового вычислительного устройства 10 сигнала управления в параллельном коде в соответствии со значением данного кода размыкаются соответствующие данному коду нормально замкнутые бесконтактные ключевые элементы 20 и замыкаются нормально разомкнутые бесконтактные ключевые элементы 20. (Это приводит к расшунтированию в зависимости от величины параллельного кода, поступающего от цифрового вычислительного Устройства 10, части разрядных резисторов 19, что в свою очередь ведет к разба- лансировке мостового цифроаналогового пре рбразователя 9 на величину рассогласова- ния, пропорциональную поступившему от цифрового вычислительного устройства 10 параллельному коду. Таким образом, с диагонали мостового цифроаналогового преобразователя 9 на входе амплитудно-импульсного преобразователя 1 поступает аналоговый сигнал, пропорциональный величине кода от цифрового вычислительного устройства 10.

Амплитудно-импульсный преобразователь 1 в зависимости от знака входного аналогового сигнала от мостового цифро- аналогового преобразователя 9 формирует импульсы и приводит в движение шаговый двигатель 2 и кинематический преобразователь 3, который через механический суммирующий блок 4 передает сигнал через блок 5 памяти и гидроусилитель 6 на выходную шину 26 устройства, а через первый блок 7 механической обратной связи перемещает подвижный контакт потенциометра 16 мостового цифроаналогового преобразователя 9 до тех пор, пока не происходит ба- ланс мостовой схемы цифроаналогового преобразователя 9.

В тот момент времени, когда мостовая схема цифроаналогового преобразователя 9 сбалансируется, прекращается подача аналогового сигнала на входы амплитудно- импульсного преобразователя 1, который заканчивает выработку управляющих импульсов и, следовательно, шаговый двигатель 2 останавливается.

Подача сигнала в блок 5 памяти при этом строго соответствует поступившему от цифрового вычислительного устройства 10 цифрового сигнала управления. Блок 5 памяти сохраняет входную информацию в виде фиксированного положения золотника гидроусилителя 6.

При поступлении от цифрового вычислительного устройства 10 параллельного кода другой полярности открываются знаковые бесконтактные ключевые элементы 22 и 24

5

0

0

5

0

5

5

0

и закрываются скрытые до этого знаковые бесконтактные ключевые элементы 23 и 25, а работа всех бесконтактных ключевых элементов 20 и 21 определяется абсолютной величиной кода от цифрового вычислительного устройства 10.

При указанном срабатывании знаковых бесконтактных ключевых элементов 22-25 происходит переключение секций 18 в смежное плечо мостовой схемы цифроаналогового преобразователя 9, а бесконтактные ключевые элементы 20 и 21 расшунтируют соответствующие разрядные резисторы 19, осуществив разбаланс схемы. В результате этого на входы амплитудно-импульсного преобразователя 1 вновь поступает аналоговый сигнал, только другой полярности.

При этом привод из шагового двигателя 2, кинематического преобразователя 3, механического суммирующего блока 4, блока 5 памяти и гидроусилителя 6 отрабатывает поступивший от цифрового вычислительного устройства 10 сигнал аналогично рассмотренной отработке сигнала полярности, но в другую сторону.

Благодаря наличию в каждой секции цифроуправляемого сопротивления 17 бесконтактного ключевого элемента 20 обеспечивается постоянство паразитного сопротивления, т. е. аддитивной погрешности цифроуправляемого сопротивления 17 при разных кодовых комбинациях. Указанная погрешность устраняется путем балансировки моста.

Формула изобретения

Мостовой цифроаналоговый преобразователь, содержащий секционный резистор с числом секций, соответствующим числу информационных разрядов преобразователя, первый вывод которого соединен с плюсовой клеммой источника напряжения, а также последовательно соединенные первый, второй ограничивающие резисторы, потенциометр, третий и четвертый ограничивающие резисторы, причем подвижный контакт потенциометра подключен к минусовой клемме источника напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введены две пары знаковых и п пар разрядных бесконтактных ключевых элементов, управляющие входы которых подключены к соответствующим входным информационным шинам, причем в каждой паре бесконтактных ключевых элементов один элемент выполнен нормально разокнутым, а другой - нормально замкнутым, общая точка соединения первой пары знаковых бесконтактных ключевых элементов подключена к первому выводу секционного резистора, а второй пары - к второму выходу секционного резистора, вторые выводы нормально замкнутого знакового ключевого элемента первой пары и нормально разокнутого знакового ключевого элемента второй пары соединены между собой и подключены к свободному контакту первого ограничивающего резистора, а вторые выводы нормально разомкнутого знакового ключевого элемента первой пары и нормально замкнутого знакового ключевого элемента второй пары соединены между собой и подключены к свободному контакту четвертого

ограничивающего резистора, причем каждая секция секционного резистора состоит из последовательно соединенных разрядного резистора и нормально замкнутого бесконтактного ключевого элемента, параллельно которым включен нормально разокнутый бесконтактный ключевой элемент.

Изобретение относится к области цифроаналогового преобразования информации. Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности. Мостовой цифроаналоговый преобразователь содержит включенный в диагональ моста секционный резистор с числом секций, соответствующим числу информационных разрядов преобразователя, каждая секция секционного резистора состоит из последовательно соединенных разрядного резистора и нормально замкнутого бесконтактного ключевого элемента, параллельно которым включен нормально разомкнутый бесконтактный ключевой элемент, а также две пары знаковых бесконтактных ключевых элементов, четыре ограничивающих резистора и потенциометр. 1 ил.

и