Устройство цифроаналогового преобразования Советский патент 1992 года по МПК H03M1/66 

U

(Л

С

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления от ЭВМ аналоговыми исполнительными устройствами.

Известны цифроаналоговые преобразователи, содержащие токовые ключи, рези- стивную матрицу (1).

Недостатком этого устройства является ограниченная точность,

Наиболее близким по технической сущности является цифроаналоговый преобразователь, содержащий стандартный n-разрядный ЦАП, соединенный с цифровым сумматором, один вход которого соединен с (п+т)-разрядной шиной, а другой с выходом т-разрядного счетчика, вход которого соединен с генератором (2).

Известное устройство за счет режима широтно-импульсной модуляции младших m-разрядов позволяют повысить точность преобразования. Однако, режим широтно- импульсной модуляции в ряде случаев приводят к необходимости применения сглаживающего фильтра, что приводит к ухудшению динамики и тем самым ограничивает область применения,

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что о устройство цифроаналогового преобразования, содержащее первый сумматор, (п- 2)разрядов первого входа которого соединены с шиной нулевого потенциала, (п-1)-разрядных выходов первого сумматора соединены соответственно с разрядами со второго по n-ый входа цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом устройства, введены второй сумматор и регистр, причем входная шина устройства соединена соответственно с информационными входами регистра, синх- ровход которого соединен с тактовым входом устройства, выход (п+1)-го разряда регистра соединен с (п-1)-м разрядом первого входа второго сумматора, разряды с первого по (п-2)-й первого входа которого соединены с выходом знакового разряда регистра, (п-1)-м разрядом первого входа первого сумматора и входом знакового разряда цифроаналогового преобразователя, разрядные выходы со второго по п-й регистра соединены соответственно с разрядами с первого по (п-1)-й второго входа второго сумматора, разрядные выходы которого с первого по (п-1)-й соединены соответственно с разрядами с первого по (п-1)-й второго входа первого сумматора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства цифроаналогового преобразования на фиг.2(а,б),

3(а,б), 4(а.б) - графики, поясняющие работу устройства.

Входная шина устройства соединена с

(п+1)-входами (п+1)-разрядного регистра 1. (п-1)-разрядный выход регистра 1 связан с (п-Ч)-разрядным первым входом первого сумматора 2, (п-М)-разряд выхода регистра 1 соединен с младшим разрядом

второго входа первого сумматора 2, остальные разряды которого соединены с первым (знаковым) старшим разрядом выхода регистра 1 и с младшим разрядом второго входа второго сумматора 3. (п-2) разряда

второго входа сумматора 3 подключены к шине земля, (п-1) выходы первого сумматора 2 соединены с (п-1) разрядами первого входа второго сумматора 3, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь 4 соединены с выходом устройства. Знаковый разряд цифроаналогового преобразователя соединен со знаковым разрядом выхода регистра.

Работа устройства осуществляется следующим образом. На (п+1) разрядный вход устройства с выхода задатчика кодов либо от управляющей ЦВМ поступает (п+1) разрядный код с дополнением относительно n-го разряда. Этот дополнительный код записывается в регистр 1 по синхроимпульсу СИ. На сумматоре 2 складывается дополнительный (п-1) разрядный код со вторым числом, являющимся комбинацией первого и (п+1) разрядов регистра 1 и представляющим из себя 0....0(п+1) при положительном коде или 1....1(п+1) при отрицательном коде. Результат сложения с выхода сумматора 2 поступает на (п-1)-разрядный первый вход сумматора 3, на второй вход которого поступает число 0,...00 при положительном коде в регистре 1 или 0....01 при отрицательном коде в регистре 1, (п-1)-разрядный код с выхода сумматора 3 поступает на вход ЦАП 4, на выходе которого появляется соответствующее напряжение U,

На фиг.2 представлена характеристика зависимости выходного напряжения устройства от кода на входе регистра 1 при обнуленных (заземленных) вторых входах

сумматоров. По оси абсцисс откладывается число квантов младшего n-го разряда регистра 1.

На фиг. 26 изображена ошибка устройства, вычисляемая как разность между реальной и идеальной характеристиками. Таким образом ошибка известного устройства (прототипа) достигнет по модулю

Urn

,

На фиг. За представлена характеристика устройства при обнуленном втором входе сумматора 3, которая по положительной области характеризует эффективность сумматора 2.

На фиг. 36 бидна необходимость в области отрицательных чисел поднять характеристику на один квантm -. Последнее

осуществляется с учетом второго входа сумматора 3, что и изображено на фиг,4, где ошибка в области положительных и отрицательных чисел не превышает по модулю

. Сравнивая фиг. 46 с фиг. 26

2()

видно, что предложенное устройство по сравнению с прототипом позволяет уменьшить ошибку устройства в 2 раза, а следовательно и увеличить точность устройства.

Формула изобретения Устройство цифроаналогового преобразования, содержащее первый сумматор, п-2 разрядов первого входа которого соединены с шиной нулевого потенциала, п-1 разрядных выходов первого сумматора соединены соответственно с разрядами с второго по n-й входа цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом

устройства, отличающееся тем, что. с целью повышения точности преобразования, в него введены второй сумматор и регистр, причем входная шина устройства соединена соответственно с информационными входами регистра, синхровход которого соединен с тактовым входом устройства, выход(п+1)-го разряда регистра соединен с (п-1)-м разрядом первого входа второго сумматора, разряды с первого по

(п-1)-й входа которого соединены с выходом знакового разряда регистра, (п-1)-м разрядом первого входа первого сумматора и входами знакового разряда цифроаналогового преобразователя, разрядные выходы со второго по n-й регистра соединены соответственно с разрядами с первого по (п-1)-й второго входа второго сумматора, разрядные выходы которого с первого по (п-1)-й соединены соответственно с разрядами с

первого (п-1)-й второго входа первого сумматора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления от ЭВМ аналоговыми исполнительными устройствами. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Устройство цифроанало- гового преобразования содержит регистр 1. сумматоры 2,3 и цифроаналоговый преобразователь 4, соединенные между собой функционально. 4 ил.

U

/

код

г -I

г з

г -г /

;

ОшиЗча

/V/W

-Ј-. к-г-з-

4

Ъг.2

и

и

/

/

код

/ г

У

1 I J

V

/

о} Ошибка

/код

-, ,

trod

ff)

.4