Преобразователь код-фаза Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

(Б 4)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-ФАЗА Изобретение относится к вычислительной, и информационно-измерительной технике и может быть использовано в гибридных и вычислительных устройствах и системах управления. Известен преобразователь кода в пропорциональный фазовый сдвиг синусоидгшьного напряжения, содержащий коммутатор опорных напряжений, линей ные дискретно-управляемые резисторы, сумматор. Масштабные резисторы и операционные усилители 1. Недостатком его является то, что для достижения высокой точности преобразования в нем необходидю использовать большое количество цифровых управляемых резисторов и операционны усилителей, что существенно усложняе устройство. Известен преобразователь код-фаза содержащий цифровой управляемый рези стор, соедииеншлй цифровым входом с шиной входного кода, и два масштабных резистора, подключенных соответственно к первым и вторым зажимам ключей цифрового управляемого резистора. Нелинейность фазовой характеристи ки указанного устройства не превышае .двух минут в диапазоне фазовых сдвигов О-ЭО, а нестабильность с1мплитуды выходного напряжения в лучшем случае составляет 30% 2. Большая нестабильность амплитуды выходного напряжения является существенным недостатком этого устройства. Целью изобретения является повыше-ние стабильности амплитуды выходного напряжения устройства. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь код-фаза, содержащий цифровой управляемой резистор, цифровой вход которого соединен с шиной входного кода, первый масштабный резнстор, первый вывод которого подключен к первым зажимам ключей цифрового управляемого резистора, второй масштабный резистор, первый вывод которого соединен со вторыми зажимами ключей цифрового управляемого резистора, введены первый и второй сумматоры, первые входы являются соответственно первым и вторым входами устройства, и операционный усилитель с резистором обратной связи, выход которого, являющийся выходом устройства, -подключен ко stopOM входам первого и второго сумматоров, выход первого сумматора соединен со вторым выводом первого масштабного резистора, выход второго сумматора подключен ко второму выводу второго масштабного резистора, вход операционного усилителя соединен с разрядными резисторами цифрового управляемого резистор На чертеже изображена структурная электрическая схема преобразователя код - фаза. Преобразователь код - фаза содержит цифровой управляемый резистор. 1, включающий разрядные резисторы 2,, 2 ,..., 2„. с номиналами, пропорциональными степени двух, и ключи Зо, 3i 3.,. , первые и вторые зажимы последних через масштабные резисторы 4 и 5 подключены к выходам сумматоров 6 и 7 соответственно, первые входы последних являются первым и вторым входами устройства соответственно. Разрядные резисторы 2„,2,..., 2„ соединены с первым выводом резистора 8 обратной связи и входом операционного усилителя 9, выход последнего, являющийся выходо устройства, подключен ко второму выводу резистора 8 обратной связи и вторым входам сумматоров 6 Управляющие входы ключей 3 , 3-(,... Jn подсоединены к шине в.ходного кода N Преобразователь код - фаза работает -следующим образом. На первые -входы сумматоров б и 7 поступаю два синусоидальных напряжения равной амплитуды, сдвинутых по фазе одно относительно другого на 90 . U -UQCOSUUL ; Un-Uo - которые суммируются с выходным напряжением устройства и через мас штабны.е резисторы 4 и 5 и цифровой управляемый резистор 1 поступают на вход операционного усилите 9, что отражается следующим уравнением: N ЧК,и,кjUвьи) въ, . , ( и Ua.- первое и второе входные напряжения устройства; wni. выходное напряжение; 4 - входной кoд . -у - весовая проводимость циф вого управляемого резист ра 1; у 5 - проводимости масштабных зисторов 4 и 5; о - проводимость резистора обратной связи; К Кг - масштабные коэффициенты первого и второго входо сумматоров 6 и 7. Из уравнения (3) выходное напряние устройства равно 1+1/ f 4VoM,foH-N) 2 )) Л(л - vY-VML, 0( vvvvi V Учитывая формулы (1), (2), Ugb,(N-iUc,(u;t+(N, blo ((Jsll:Jii f е д(м1, + КПо / N Ъ1±1У1 e амплитудная характеристика устйства;NCXs Xp-XpN); CN -arctg((-N) фазовая характеристика устройста . Если параметры преобразователя ыбрать из следуюгдих соотношений: Зд--3,--1,8Хо, ,50-.9, К Ч -.-O,b01ib , то нелинейность фазовой характеистики/i4--4(N) (9) не превышает двух минут, а нестаильность амплитуды выходного напряения устройства . uA--A(N)-l (10) оставляет не более 0,2% при изменеии входного кода , OSN-S1 . (11/ Таким образом, благодаря введению овых узлов - операционного усилитея с резистором обратной связи и вух сумматоров, а также новых взаиосвязей - в 150 раз повышается стаильность амплитуды выходного напряения при сохранении фазовой точноти прототипа, что значительно расшияет область применения устройства. Формула изобретения Преобразователь код - фаза, содержащий цифровой управляемый резистор, цифровой вход которого соединен с шиной входного кода, первый масштабный резистор, первый вывод которого подключен к первым зажимам ключей цифрового управляемого резистора, второй масштабный резистор, первый вывод которого соединен со вторыми

зажимами ключей цифрового управляемого резистора, отличающийс я тем, ,что, с целью повышения стабильности амплитуды выходного напряжения устройства, введены первый и второй сумматоры, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, и операционный усилитель с резистором обратной связи, выход которого, являющийся выходом устройства, подключен ко вторым входам первого и второго сумматоров, выход первого сумматора соединен со вторым выводом первого масштабного.резистора, выход второго сумматора подключен ко второму выводу второго масштабного . резистора, вход операционного усилителя соединен с разрядными резистоpeiMH цифрового управляемого резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 597984, кл. Q01 Я 25/00, 1978.

2.Смолов В.Б. и Чернявский Е.А.

o Гибридные вычислительные устройства

с дискретно-управляемыми параметрг ми. Л., 1977, с. 172, рис. У1. 39 (прототип) .