Цифро-аналоговый функциональный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G06G3/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам функционального преобра вания цифрового кода в напряжение. Известен функциональный пресйразов тепь код-напряжение, содержащий входной регистр, дешифратор, два преобразо вателя код-напряжение, четыре группы эталонных проводимостей с ключами и операционные усилители .JQ. Недостатки устройства - сложность конструктивной реализации при воспроизведении широкого класса функций и м лая технологичность, определяемая необходимостью использования большого числа эталонных проводимостей различных номиналов. Известен также функциональный преобразователь код-напряжение, содержащий т/п цифроанаЛоговых преобразователей элемента задержки, цифроаналсго вый блок и блок пам$гги узловых ординат и производных в узлах 2 Недостатки устройства - сложность реализации устройства для случая воспроизведевия широкого класса функций, и большой объем блока памяти. Наиболее близким к изобретению является цифроаналоговый .функциональный преобразователь,содержащий первый регистр, подключенный цифровым входом к входной шине устройства и соеш1неннь1й прямьшЕ выходом с входом блока адрессацЕН, подключенного выходами к входам двух блоков элементов ИЛИ, выход перьвого из которых соединен с цифровым входом второго регистра, подключенного выходом управления знаком к управляющему входу переключателя эталонного напряжения, выход которого соединен с ананоговым входом первого цнфроаналс гового линейного преобразователя, подключенного выходом ко входу первого масштабного усилителя, а выход вторс го блока элементов ИЛИ соединен с цифровым входом третьего регистра, подключенного выходом к цифровом г входу второго нифроаналогоБого линейного преобр азователя, аналоговые входы которого соединены с шинами эталонного напряжения, а выход через эталонный резистор подключен к первому входу суммирующего усилителя, соединенного выходом с выходной шиной устройства и подключенного вторым входом к выходу третьего цифроанаяогового линейног преобразователя, цифров&й вход которого -соединеа с цифровым выходом второго ре гистра, а аналоговый вход подключен к выходу первого масштабного усилителя, причем цифровой вход первого цифроаналотчюого линейного преобразователя соединен с прямым выходом первого регистра И. Недостаток устройства - сложность конструктивной реализации при воспроизведении сложного класса фунюдий с высокой точностью, определяемая, в частности значительным усложнением логического блока и увеличением количества его соединений с другими блоками при увеличении количества подинтервалов представления функций. Цель изобретения - упрощение устройства при расширении класса воспроизводимых функций и повышении точности. Поставленная цель достигается тем, что в цифроаналоговый функциональный преобразователь, содержащий первый регистр, подключенный цифровым входом к входной шине устройства и соединенный прямым выходом с входом блока адресации, подключенного вькодами к входам двух блоков элементов ИЛИ, выход перво го из которых соединен с цифровым входом второго регистра, подключенного вы ходом управлегош знаком к управляющеK4ty входу переключателя эталонного напряжения, выход которого соединен с аналоговым входом первого цифроаналогового линейного преобразователя, подклк ченного выходсил к входу первого ма: ш табно1Ч усилителя, а выход второго блок элемеотов ИЛИ соединен с цифровым вхо дом .третьего регистра, подкшоченного выходом к цифровому входу второго циф роаналогового линейного преобразователя аналоговые в&оды которого соединены с шинами эталонного напряжения, а выход через эталонный резистор подключен к первому входу суммирующего усилитапя, соедине$оюго выходом с выходной шиной устройства и подключенного вторым входом к выходу третьего цифроаноюгового линейного преобраэоватаяя, цифро284вой вход которого соединен с цифровым выкодом второго регистра, дополнительно введены два блока передачи кода, второй масштабный усилитель и четвертый цифроаналоговый линейный преобразователь, подключенный аналоговьпу входом к выходу первого масштаб1юго усилителя, цифровым входом - к выходу первого блока передачи кода, а выходом - ко входу второго масштабного усилителя, соединенного выходом с аналоговым входом третьего цифроаналогового линейного преобразователя, причем оба блока передачи кода соединены соответствен- но nepBbnvoi входами с прямым выходом первсмгчэ регистра, вторыми входами - с инверсным выходом первогс) регистра, а третьими входами с выходами блока адресации, а выход второго блока передачи кода подключен к цифровому входу первого цифроаналогового линейного преобразователя. На чертеже изображена блок-схема устройства. Цифроаналоговый функциональный пре- обраэователь содержит первый регистр 1 с прямым выходом 2 и инверсным выходом 3, первый и второй блоки 4 и 5 передачи кода.блок 6 адресации первый, второй, третий и четвертый цифроаналоговые линейные преобразователи 7-10, первый и второй масцггабные гсилители 11 и 12, суммирующий усилитель 13, первый и второй блоки элементов 14 и 15 И ЛИ, второй и третий регистры 16 и 17, эталонный резистор 18 и переключатель 19 эталонного напряжения. Все преобразователи 7-10 выполнены в виде управляемых резисторов типа R-2R. Устройство работает следуюшим образом. Подлежащий функциональному цифроаналоговому преобразованию код N j по входной шине устройства записывается в ре- шстр 1, С прямого выхода 2 регистра 1 код MX воздействует на блок 6 адресации. Число выходных шин блока 6 равно копичеству участков аппроксимации. Каждому текущему значению N у в блоке 6 ставится в соответствие возбужденное состояние одной из выходных шин этого блока. Этот сигнал возбуждения, воздействуя на блоки элементов 14 и 15 И ЛИ, производит запись соответствующих управляющих кодов в регистры 16 и 17, а также обеспечивает подачу на преобразователи 7 и 1О через блоки

5 и 4 ллбо прямого значения кода либо инверсного значения Н этого кода.

В зависимости от того какое значение (прямое или инверсное) кода Н)( поступает на входы преобразователей 7 и Ю, меняется вид функции, воспроизводимой на j -ом участке аппроксимации

Так, пологая, что выходное сопротивление каждой матрицы преобразователей 7-1О равно R , номинальные значения резисторов в цепях обратной связи усилителей И-13 соответственно равны ,(1 f Tnj,R и , а номинальное значение эталонного резистора 18 равно (т -1)R , выходное напряжение устройства и 2 , снимаемое с выхода усилителя 13 на j -ом участке аппроксимации равно;

а) для случая, когда преобразователи 7-1О управляются - кодом Н, , снимаемом с прямого выхода регистра 1 . VVV|o, л гп -V е DO - эталонное напряжение; N. иМ. - управляющие коды в регистра 16 и 17j Р - разрядность кода N без уче знакового разряда; - разрядность кода без уч та знакового разряда, - разрядность кода N в регис ре 1; б) для случая, когда преобразовате 7 и 10 управляются инверсным кодом ,(Nmaч- v где Нт«х в) для случая, когда преобразовате 7 управляется прямым кодом Н , а преобразователь Ю - инверсным кодом .7 VKax-.V Программирование устройства заклю чается в выборе на каждом участке

аппроксимации одной из вышеуказаььных моделирующих зависимостей, а также записи в регистре кода N и его знака и кода N g со своим знаком, Техника программирования заключается в соединении входных шин блоков 14, 15 и третьих входов блоков 4 и 5 с соответствуюпщми выходными шинами блока 6.

Введение в состав -стройства дополнительных двух блоков передачи кода,. масштабного усилителя и цифроаналогового линейного преобразователя, позволяет по сравнению с известным устройством упростить конструктивную реализацию 1и1фроанапогового функционального преобразователя при расширении класса воспроизводимых функций и повьш1ении точности, что обеспечивается, в частности, за счет использования меньшего числа участков аппроксимации. Формула изобретения Цифроаналоговый функциональный преобразователь, содержащий первый р гистр, подключенный цифровым входом к входной шине устройства и соединенный прямьп л выходом с входом блока адресации под-, ключенного вьиодами к входам двух блоков элементов ИЛИ, выход первого из которых соединен с цифровым входом второго регистра, подключенного выходом управления знаком к управляющему входу переключателя эталонного напряжения, выход которого соед(1нен с аналоговым входом первого цифроаналогового линейного преобразователя, подключенного выходом ко входу первого масштабного усилителя, а выход второго блока элементов ИЛИ соединен с цифровым входом третьего регистра, подключенного выходом к цифровому входу второго цифроаналогового линейного преобразователя, аналоговые входы которого соединены с шинами эталонного напряжения, а выход через эталонный резистор подключен к первому входу суммирующего усилителя,, соединенного выходом с вь1ходной шиной устройства и подключенного вторым входом к выходу третьего цифроаналогового линейного преобразователя, цифровой вход которого соединен с цифровым выходом второго регистра, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства при расширении класса воспроизводимых функций

и повышении точности, в цифроаналоговый функдионапьный преобразователь дополнительно введены два блока передачи кода, второй масштабный усилитель и четвертый цифроаналоговый линейный преобразсдаатель, подключенный аналоговым входом к выходу первого масштабного усилителя, цифровым входом - к выходу первого блока передачи кода, а выходом к входу второго масштабного усилителя соединенного вьссодом с аналоговьп BXCVдом третьего цифроаналогового линайногго преобразователя, причем оба блока передачи кода соединены соответственно первыми входами с прямым выходом первого регистра, вторыми входами с инверсным BbKoaoM Первого регистра, а третьими входами - с выходами блока адресации, а выход второго блока пер дачи кода подключен к цифровому входу первого цифроаналогового линейнсйго преобразователя.

Источнике информахии,. пришггые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 367543, кл. а Об q 7/26, 1971.

2.Авторское сакдетельство СССР

№ 432546, кл. Q 06 Т З/ОО.- 1872.

3,Авторское свидетельство СССР 572815, кд. G06 J 1/00, 1976

(прототйп)

m,ft

.V.JY

mgK