Цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к технике преобразования цифровых кодов в аналоговые в свипгенераторе для управления источником сейслтческих сигаалов вибрационного действия с наперед заданными характеристиками и быть использовано в системах автоматического регулирования.

Известен цифроаналоговый преобразователь Ц, содержащий набор весовых резисторов, связанных с ключакш на диодах, суммируюишй операционный усилитель постоянного тока, источник опорного напряжения, узел термокомпенсации в виде цепочки последовательно соединенных диодов, один вьтод которой соединен с общей цшной, а другой - через токозадающий резистор с источником опорного напряжения и через резисторы - с точками соединения весовых резисторов с диодами ключей. Недостат1сом преобразователя 1шляется низкая точность преобразования.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является цифроаналоговый преобразователь 2, содержащий декодирующую матрицу, регистр приращений, элементы И.

генератор импульсов и распределитель импульсов, реверсивный счетчик, триггер знака и делитель частоты. Недостатком преобразователя является узкая функциональна.ч возможность при управлении источником сейсмических сигналов вибрационного действия с наперед заданными характеристиками. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при управлении источником сейсмических сигнапов вибрационного действия с наперед заданными характеристиками.

Поставленная цель достигается тем, что в цифроаналоговый преобразователь, содержащий реверсивный счетчик, первые выходы которого связаны со входами декодирующей матрицы, делитель частоты и триггер знака, дополнительно введены источник зталонного напряжения, преобразователь, первый и второй делители напряжения, триггер реверса полярности, выходной блок и блок задержки, причем выход источника эталонного напряжения соединен с первым входом второго делителя иаиояжения и с первым входом преобразователя,

вторые входы которого соединены со вторыми выходами реверсивного счетчика, а выход соединен с первым входом первого делителя напряжения, вторые входы которого соединены с первыми выходами декодирующей матриЩ), вторые выходы которой соединены со вторыми входами второго делителя напряжения, причем выходы первого и второго делителей напряжения соединены соответственно с первым и вто| ым входами выходного блока, выход которого соединен со входом блока задержки, а его третий вход соединен с выходом триггера реверса полярности, вход которого соединен с первым выходом триггера знака, второй выход которого соединен с первым входом реверсивкого счетчика, а его вход соединен с первым входом делителя частоты, вторые выходы которого соединены со вторыми входами реверсивного счетчика.

На фиг. 1 представлена структурная схема цифроаналогового преобразователя, содержащего источник 1 эталонного напряжения, делитель частоты 2, реверсивный счетчик 3, преобразователь 4, первый и второй делители напряжния 5 и 6, декодирующую матрицу 7, триггер знака 8, триггер реверса полярности 9, выходной блок 10, блок задержки 11.

На фиг. 2 представлена функция синуса на участке от О до 90°, разбитая на 32 уровня, что позволяет сформировать сигнал с достаточной точностью, соответствующий синусоидальному гармоническому сигналу. Шаг квантования равен 2°49

Устройство работает следующим образом ,

Как видно из фиг. 2 синусоиду, приходящуюся на 1/4 периода, можно разделить на 8 участков. Крутизна синуса есть косинус и крутизна отрезков аппроксимации на каждом участке различна, на I и 11 можно считать пост янной и максимальной, далее постоянно убывает ее значение и на VIM участке минимально.

Для получения дискретных значений кусочно-линейной аппроксимации применяется преобразователь 4. состоящий из транзисторных ключей с использованием р-п-р, п-р-п биполярных плоскостных транзисторов и матрицы резисторов R-2R, эталонное напряжение снимается с высокостабилизированного источника 1 эталонного напряжения. Таким образом, преобразователь 4 можно считать как генератор квазипилообразного напряжения. Это напряжение поступает на делитель напряжения 5, который служит для изменения крзггазны участков кусочно-линейной i аппроксимации в соответствии с реальными значениями синуса. Значения крутизны являются коэффициентами передачи. Делитель напряжения 6 позволяет получить истинное значение синуса и служит для стыковки

УЧЛГГКОВ кусочно-линейной аппроксимации синусоиды между собой. В выходном блоке 10 происходит сложение напряжений, поступающих с делителей напряжения 5 и 6. Декодирующая матрица7 должна обеспечить такую коммутацию делителей напряжения 5 и 6, чтобы с выхода делителя 5 снималось квазипилообразное напряжение согласно кусочно-линейной аппроксимации, а с делителя 6 нужные уровни постоянного напряжения, соответствующие значениям синуса (фиг. 2). Декодирующая матрица 7 строится на основании кусочно-линейной аппроксимации и состояний реверсивного счетчика 3.

Импульсы управления через делитель частоты 2 поступают на реверсивный счетчик 3, при поступлении первых 31 импульсов, счетчик 3 работает в режиме суммирования. С приходом 32 импульса триггер знака 8 Переходит в состояние 1 и счетчик 3 работает в режиме вычитания. При этом из 64 импульсов формируется цоложительный полуперирд синусоиды. Затем 64 импульсом триггер знака 8 устанавливается в состояние О и счетчик 3 опять работает в режиме сложения, 64 импульсом триггер реверса полярности 9 переходит в состояние 1 и на выходном блоке 10, состоящем из суммирующего устройства и блока коррекции получается напряжение противоположной полярности С приходом 96 импульса реверсивный счетчик 3 опять переходит в режим вычитания, а при поступлении 128 импульса заканчивается формирование одного периода синусоиды. Выходной блок 10 с блоком задержки 11 обеспечивает плавное нарастание амплитуды синусоиды с О до максимального значения в начале развертки и плавный спад после, поступления команды на ее окончание.

Полоса частот, формируемая с помощью . цифроаналогового преобразователя, который

применяется в свип-генераторе для управления источником сейсмических сигналов вибрационного действия, с наперед заданными характеристиками, полностью перекрывает весь рабочий диапазон вибрационной сейсморазведки.

Формула изобретения

Цифроаналоговый преобразователь, содержащий реверсивный счетчик, первые выходы которого связаны со входами декодирующей матрицы, делитель частоты и триггер знака,- отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей при управлении источником сейсмических сигналов вибрационного действия с наперед заданными характеристиками, дополнительно введены источник эталонного напряжения,, преобразователь, первый и второй делители напряжения, триггер реверса полярности, выходной блок и блок задержки, причем выход источника эталонного напряжения соединен с первым входом второго делителя напряжения и с первым входом преобразователя вторые входы которого соединены со вторыми выходами реверсивного счетчика, а выход соединен с первым входом первого делителя напряжения, вторые входы которого соединены с первыми выходами декодирующей матрицы, вторые выходы которой соединены со вторыми входами второго де;штеля напряжения, причем выходы первого и второго делителей напряжения соединены соответственно с первым и вторым входами выходного блока, выход которого соединен со входом блока задержки, а его . третий вход соединен с выходом триггера реверса полярности, вход которого сординен с первым выходом триггера знака, второй выход

5 которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, а его вход соединен с первым входом делителя частоты, вторые выходы которого соединены со вторыми входами реверсивного счетчика.

10Истовдшки 1шформации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 358778, кл. Н 03 К 13/03, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР N 361518, 15 кл. Н 03 К 13/03, 1973. (прототип).