Преобразователь кода в напряжение Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В НАПРЯЖЕНИЕ

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам преобразования кода в напряжение, и может использоваться в устройствах декодирования цифровых измерительных 5 систем, в которых кодирование информации осушествляется с помощью преобразователей напряжения в код (ПИК) времяимпульсного типа.

Известен преобразователь код-на- пряжение (ПКН) 1, содержащий матрицу сопротивлений R-2R с ключами, управляегвлми триггерами.

Недостатком работы этого ПКН является сохранение при декодировании ин-15 формации динамической погрешности второго рода. Наличие этой погретиности вызвано тем, что результат ji3Mepeния относится к концу измерительного цикла.20

Известие средство устранения динамической погрешности вторюго рода 2 путём отнесения результатов измерения к моменту равенства измеряемого и компенсирующего напряжений при 25 аналого-цифровом преобразовании, что требует отдельной цепи отсчета времени, работающей параллельно с измерителЪной цепью; это услЪжняет схему устройства,30

Целью изобретение является устранение да намической погрешности второго рода путем отнесения результата преобразования код-напряжение к моменту равенства входного и компенсирующего напряженки при аналогоцифровом преобразовании времяимпульсного типа без использования (одноврекюнно с передачей измерительного кода) дополнительной цепи отсчета времени.

Цель достигается за счет использования линейных свойств характеристики преобразования времяимпульсного ПНК (время от начала преобразования до момента равенства входного и кс пенсирукмего напряжений пропорционально величине измеренного напряжения) . Это дает возможность по цифровому коду декодировать не только величину входного напряжения, но и момент его измерения.

В преобразователь кода, в напряжедие, содержащий декодируняную сетку сопротивлений, ключевые элементы, соединенные с источником стабильного напряжения, и разрядные триггеры, выходы которых через ключевые элементы подключены к декодирующейjсетке сопротивлений, введены генератор импульсЬй, дополнительный триггер, устройство фиксации выходного напря жения декодируюшей сетки сопротивле ний и элемент И, причем разрядные триггеры соединены по схема вычитаю щего счетчика, выход генератора импульсов подключен к счетному входу триггеру мпа.1паего разряда счетчика, выход триггера старшего пазряда которого подключен к единичному входу дополнительного триггера и к управляющему входу элемента И, выход дополнительного .триггера соединен с управляющим входом генератора импульсов, выход декодирующей сетки сопротивлений соединен с входом уст ройства фиксации выходного напряжения декодируюшей сетки сопротивлений, выход которого подключен к второму входу элемента И. На-фиг. 1 изображена функциональ ная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы (эпюры) работы птзеобразователя. Преобразователь содержит декодирующую сетку сопротивления 1, источ ник стабильного напряжения 2, ключе элементы 3, счетчик 4 на триггерах, генератор импульсов 5, дополнительный триггер б, устройство фиксации напряжения 7 и элемент И 8, Преобпазователь работает следующим образом. Перед началом работы счетчик 4 устанавливается в нулевое положение. Затем по параллельным шинам. в него поступает параллельный код (эпюра 4), который у стан разрядные триггеры счетчика 4 в состояние, соответствующее поступив шему коду. Потенцисшы с разрядных триггеров счетчика 4 воздействуют на ключевые элементы 3, в результат чего на выходе декодирующей сетки сопротивлений 1 устанавливается экв валент напряжения, соответствующий поступившему коду. Одновременного . параллельным кодом на устройство фиксации 7 поступает сигнал признак параллельного кода эпюра 7(вх) ,:в результате чего на запомин ющей емкости этого устройства фйкси руется преобразованное значение напряжения эпюра 7(вых). Задним фронтом сигнала признак параллель ного кода дополнительный Т рЦггер 6 устанавливается в такое состояние что генератор импульсов 5 возбуждается и на счетный вход младшего триггера счетчика 4 начинают поступать счётные импульсы. Эпюра сигнал на выходе триггера - 6(вых), на вых де генератора - 5(вых). Частота генератора импульсов 5 выбирается рав нбй частоте соотвё ст вуюйёгё гёнёра тора того преобразователя напряжени в код времяимпульсного типа, вшсодной код которого поступает на данно устройство. Взаимное включение триггеров счетчика 4 таково, что при поступлении счетных импульсов текущее значение кода в счетчике 4 уменьшается. Момент t. равенства нулю этого текущего значения кода соответствует моменту времени,когда входноенапряжение исходного ПКН было равно компенсирующему напряжению. Следующий после этого счетный импульс вызывает в счетчике 4 состояние переполнения. Этот сигнал переполнения возвращает дополнительный триггер б в исходное состояние Гсм. эпюру 6(вых), в результате чего дальнейшее поступление счетных импульсов прекращается. Этот же сигнал переполнения одновременно поступает на выходной элемент И 8, обеспечивая выдачу уровня напряжения U,, запомненного в устройстве 7 в виде амплитудно-модулированного импульса эпюра 8(вых). На фиг. 2 приведена также эпюра 8(пр) сигнала фиксированной амплитуды и длительности, вырабатываемого элементом И 8 после поступления на его вход сигнала пере полнения с последнего триггера счетчика 4 и эпюра 1(вых) сигнала на выходе декЬдирующеЯ сетки сопротиялёний 1 t| - начсШО измерительного цикла; t3 - конец измерительного цикла. Таким образом, результат измерения кода времяимпульсных ПКН относится не к начсшу t| или к концу tj измерения, а к моменту t равенства измеряемого и компенсирующего напряжений. В результате этого динамическая погрешность второго рода полностью исключается. Формула изобретения Преобразобатель кода в напряжение, содержащий декодирующую сетку сопротивлений, ключевые элементы, соединенные с источником стабильного напряжения, и разрядные триггеры, выходы котбрых Через ключевые элементы подключены к декодирующей сетке сопротивлений, отличающийс я тем, что, с целью устранения динамической погрешности второго рода, возникающей при декодировании кода преобразователя напряжения в код времяимпульсного типа, в него введены генератор импульсов, дополнительный триггер, устройство фиксации выходного напряжения декодируюшей сетки сопротивлений и И, причем разрядные триггеры соединены по схеме вычитающего счетчика, выход генератора импульсов подключён к счетному входу триггера младшего разряда счетчика, вы-ход триггера старшего разряда которого подключен к единичному входу .полнительнрго триггера и к управляюшему входу элемента И, выход дополнительного триггера соединен с управляющим входом генератора импул сов, выход декодирующей сетки сопротивлений соединен с входом устройства фиксации выходного напряжения декодирующей сеткисопротивлений, выход которого подключен к второму входу элемента И.

Источники информации, принятые во внима«ие при экспертизе

1,Дроздов Е.А.и Пятибратов А.П. Автоматическое преобразование и кодирование информации. М,, Сов,радио, 1964, с.327.

2.Хлистунов В.Н. Основы цифровой электроизмерительной техйики. М., Энергия, 1966, с.33.

X

tpui.l