Гибридный синусно-косинусный функциональный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G06J3/00 

(Sl) ГИБРИДНЫЙ СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных и управляющих системах.j

Известен кусочно-линейный цифроаналоговый преобразователь, содер-. жаний блок управления, линейный цифроаналоговнй преобразователь, инвертор, коммутатор и сумматоры. Q Этот преобразователь обладает бо.пЫ11им быстродействием, но имеет низкую точность преобразования J. .

Наиболее близким техническим решением является синусно-косинусный ., цифроаналоговый преобразователь, который содержит последовательно соединенные линейный цифроаналоговый преобразователь, коммутатор, блок сумматоров, блок выбора октанта и jn знака и осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию периода синусоиды и косинусоиды 2j.

Существенным недостатком этого преобразователя является низкая точ- 25 иость преобразования.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Для достижения пocтaвJJeннoй цели гибридный синусно-косинусный функцио-.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

нальный преобразователь, содержащий сумматоры, входы которых соединены с соответствующими выходами управ.ляемого коммутатора, выходы сумматоров являются выходами преобразователя, первый вход коммутатора соединен с выходом линейно,цифроаналогового преобразователя, вход которого является аналоговым входом функционального преобразователя, управляющие входы линейного цифроангшогового преобразователя и управляющие входы коммутатора подключены к разрядному входу функционального преобразователя, дополнительно содержит масштабные резисторы, управляегвлй ключ, цифровой управляемый резистор и операционные усилители, в обратной связи каждого из которых включен соответствующий масштабный резистор, выходы операционных усилителей подсоединены соответственно ко второму и третьему входам управляемого коммутатора и к первому и второму входам управляемого к.пюча, выход которого через первый масштабный резистор соединен со входом цифрового управляемого резистора, управляющие входы управляемого ключа и цифр ового управляемого резистора подключены к разрядному входу функционального преобразователя, аналоговый вход функционального преобразователя соединен непосредственно с четвертым входом управляемого коммутатора и через вто рой масштабный резистор - со входом цифрового управляемого резистора. На чертеже изображена функциональ ная схема преобразователя. Гибридный синусно-косинусный функциональный преобразователь содержит линейный цифроаналоговый преобразователь 1, управляемый коммутатор сумматоры 3 и 4, управляемый ключ 5, масштабные резисторы б и 7, цифро вой управляемый резистор 3, выходы которого соединены со входами операционных усилителей 9 и 10, в обратной связи которых включены масштабные резисторы 11 и 12 соответственно. Разрядный вход функционального преобразователя 13, аналоговый вход 14. Гибридный синус.но-йосинусный функциональный преобразователь работает следующим образом. Входное напряжение поступает на аналоговые входы линейного цифроаналогового преобразователя 1 и управляемого коммутатора 2 непосредственно, а на входы операционных усилителей 9 и 10 через масштабный резистор 6 и цифровой управляемый резистор 8. Изменение двоичного кода N соответствует периоду синусоиды и косину соиды, следовательно, каждый разряд двоичного кода N имеет следующий вес: первый разряд.- 180°, второй 90° третий 45°, ..., последний 180/п где п - число разрядов. Три старших разряда двоичного кода N поступают на коммутатор 2, определяя восемь равных участков аппроксимации (октан тов) ; кроме этого третий разряд двои ного кода N, имеющий вес 45, управляет управляемым ключем 5, так что при нулевом состоянии указанного раз ряда ключ 5 подключен к выходу опера ционного усилителя 9, а при единично состоянии - к выходу операционного усилителя 10.Каждое из восьми состоя НИИ трех старших разрядов двоичного кода N соответствует подключению вхо ного напряжения устройства,выходного напряжения линейного цифроаналоговог преобразователя 1 и выходных напряжений операционных усилителей 9 и 10 к определенным входам сумматоров 3 и 4, имеющих инвертирующие и неинвертирующие входы. Младшие разр двоичного кода N (все разряды, кро трех старших) управляют линейным цифроаналоговым преобразователем 1 и цифровыми управляемым резистором 8, Выходное напряжение линейного ци роаналогового преобразователя 1 рав Ul - - 9 (П и - выходное напряжение линейного цифроаналогового преобразователя 1; входное напряжение функционального преобразователя; - масштабный коэффициент; в - код младших разрядов двоичного кода N. пряжение на выходах операционсилителей 9, 10 в нечетных октанкогда ключ 5 подключен к выходу ционного усилителя 9, равны вx Y,,(o V 7-Yo-9 /2 (етах-е) и, и,о - напряжения на выходах операционных усилителей 9, 10 соответственно; Y Y 7 - проводимости масштабных резисторов 6, 7 соответственно;11 12 проводимости масштабных резисторов 11 и 12 соответственно;YQ - весовая проводимость цифрового управляемого резистора 8 ; ®тах максимальное значение кода младших разрядов. апряжения на выходах операционных ителей 9 и 10 в четных октантах, а ключ 5 подключен к выходу операного усилителя 10, равны Ya. -ивл., 12()т о10тах-00 (М УбУо1еп1ах-в) О о Т11Щ ,2()(9таГб1 дные напряжения устройства, проиональные синусу и косинусу двоичкода N, являются линейными комбиями входного напряжения устройсти напряжений, определяемых форму(1) -(5), и в каждом из восьми нтов выражаются соответствующими симостями. ыходные напряжения г|)ешностью не более 0,5% приблися к функциям 2ft N BBixi AUgxSin ивмхг-Вmax изменении аргумента 06 N 6 , A, В - масштабные коэффициенты. В качестве цифрового управляемого резистора 8 может использоваться как цифровой управляемый резистор с номиналами разрядных резисторов пропорциональными степени двух, так и цифровой управляемый резистор со структурой R - 2R, более технологичной в микроэлектронном исполнении. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повы шении точности устройства при сохранении высокого быстродействия, которым обладают -безынерционные цифроаналоговые преобразователи. Формула изобретения Гибридный синусно-косинусный функциональный преобразователь,содержащий сумматоры,входы которых соединены с соответствующими выходами управ ляемого коммутатора,выходы сумматоров являются выходами преобразователя первый вход коммутатора соединен с выходом линейного цифроаналогового .преобразователя,вход которого являет ся ансшоговым входом функционального преобразователя,управляющие входы линейного цифроаналогового преобразователя и управляю1дие входы коммутатора подключены к разрядному входу функционального преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит масштабные резисторы, управляемый ключ, цифровой управляемый резистор и операционные усилители, в обратной связи каждого из которых включен соответствующий масштабный резистор, выходы операционных усилителей подсоединены соответственно ко второму и третьему входам управляемого коммутатора и к первому и второму входам управляемого ключа, выход которого через первый масштабный резистор соединен со входом цифрового управляемого резистора, управляющие входы управляемого ключаи цифрового управляемого резистора подключены к разрядному входу функционального преобразователя, аналоговый вход функционального преобразователя соединен непосредственно с четвертым входом управляемого коммутатора и через второй масштабный резистор - со входом цифрового управляемого резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 547967, кл. G Об G 7/26, 1977. 2.Патент США 4072940, кл. 340-347, 1977 (прототип).