Синус-косинусный цифроаналоговыйпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06G7/22 G06J3/00 

Изобретение относителен аналогоцифровой вычислительной технике. Известен синус-косинусный цифроан логовый преобразователь, содержащий цифровой .управляемый резистор, опера ционный усилитель и масштабные резис торы, отличающийся простотой 1 . Однако он имеет погрешность аппро симации более 3%, что существенно ог раничивает область применения. Наиболее близким к предлагаемому является синус-косинусный цифроаналоговый преобразователь, содержащий первый операционный усилитель, выход которого является выходом преобр зователя, первый резистор обратной связи, включенный между входом и выходом первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, между входом и выходом которого вклю чен второй резистор обратной связи, первый входной резистор включенный между выходом первого и входом вто го операционных усилителей, второй входной резистор, первый вывод которого соединен со входом второго операционного усилителя, а второй вывод является входом преобразователя, циф ровой управляемый резистор, выполнен ный на П переключателях, первые неподвижные контакты каждого из которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые неподвижные контакты каждого из которых со входом первого операционного уси- . лителя, п весовых резисторах, первые выводы которых соединены, с подвижными контактами переключателей, а вторые выводы объединены и через первый масштабный резистор соединены со входом первого операционного усилителя, управляющие входы переключателей являются разрядными входами преобразователя. Этот преобразователь реализует аппроксимирующую функцию в виде рациональной дроби второго порядка, у которой отношение коэффициентов при линейном и квадратичном членах числителя всегда равно отношению коэффициентов при аналогичных членах знаменателяОднако указанная взаимосвязанность коэффициентов значительно ограничивает точность воспроизведения синусной и косинусной зависимостей. Цель изобретения - повышение точности преобразователя. Эта цель достигается тем, что синус-косинусный цифроанало.говый преобразователь, содержащий первый операционныйг усилитедь, выход которого является выхолом; преобразователя, первый резистор обратной включенный между входом и выходом первого операционного усилителя, вт рой операционный усилитель, между входом и выходом которого включен второй резистор обратной связи, пер входнрй резистор, включенный между ходом первого и входом второго операционных усилителей, второй входной резистор, первый вывод которого соединен со входом второго операцио ного усилителя, а второй вывод является входом преобразователя, цифровой управляемый резистор, выполненный на П переключателях, первые неподвижные контакты каждого из которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые неподвижные контакты каждого изкоторых - со входом первого операцион ного усилителя, П весовых резисторах . первые выводы которых соединены с подвижными контактами переключателей, а вторые выводы объединены и через масштабный резистор соединены со входом операционного усилителя, управляющие входы переключателей являются разрядными входами преобразователя, дополнительно содержит второй и третий масштабные резисторы, соединенные первыми :выво дг№ш с общими выводами весовых резисторов цифрового управляемого резистора, второй вывод второго масшта ного резистора соединен с шиной нулевого потенциала, а овободный выво третьего масштабного резистора - со входом второго операционного усили теля. На чертеже приведена схема преоб разователя. Преобразователь содержит цифровой управляемый резистор 1, состоя щиЯ из (1 весовых резисторов 2 переключателей 3Q...3n. и первого масштабного резистора 4, первый и второй операционные усилители S и 6, первый и второй резисторы 7 и 8 обратной связи, первый и второй вх Y,oYoelY4 YTY8l VV« Y, Все коэффициенты дроби (2) независимы, в этом случае погрешность аппроксимсщии функции .y составляет менее 0,03% в диапазоне изменения аргумента . Описанный преобразователь реализует приближение независимости 5Ltel cos с погрешностью не более 0,03% в том же диапазоне изменения аргумента при управлении цифровым управляемым резистором 1 обратным двоичным колом 9. ые резисторы.7 и 8 обратной связи, ервый и второй входные резисторы и 10, второй и третий масштабные езисторы 11 и 12. . Синус- косинусный цифро-аналогоый преобразователь работает следуюим образом. Входное напряжение устройства ерез второй входной резистор 10 поается на вход второго операционого усилителя б, куда поступает так е выходное напряжение преобразоателя через первый входной резисор 9 и напряжение, действующее а объединенных выводах весовых реисторов 2о, 2.. .2п-, через масштабый резистор 12, Выходное напряжеие второго операционного усилителя равно сумме указанных напряжений (,Y,Ue«,n,jUp, (1) и - выходное напряжение операционного усилителя б; входное напряжение преобразователявых вькодное напряжение преобразователя;U2 - напряжение, действующее на объединенных выводах весовых резисторов 2 д, 2,.. . j Уд, Уд , У , .У1,- проводимости резисторов 8-10,12.. Учитывая следующие соотношения между напряжениями, действукяцими в преобразователе, Уо9 . V Y Y 4 Y о 12 Y4 -Yo-Yoe УО - весовая проводимость цифрового управляемого резистора 6 - ДВОИЧНЫЙ код; . 4 Л проводимости масштабных резисторов 4, 11 и 12 соответственно, и формулу, (l), выходное напряжение преобразователя можно записать в следующем виде: Yoe)UBx ,,, Таким образом, введение масштабных резисторов привело к созданию дополнительной обратной связи в преобразователе, благодаря которой обеспечена независимость коэффициентов аппроксимирующей функции, что позволяет увеличить по сравнению с известным точность аппрюксимации синусной и косинусной функции. Формула изобретения Синус-косииусный цифроаналоговый преобразователь, содержащий первый опергщионный усилитель, выход которого является выходом преобразовател первый резистор обратной связи, вклю ченный между входом и выходом первого операционного усилителя, второй .операционный усилитель, между входом и выходом которого включен второй резистор обратной связи, первый вход ной резистор, включенный между выходом первого и входом второго операционных усилителей,второй входной резистор, первый вывод которого соединен со входом второго операционног усилителя, а второй вывод является входом преобразователя, цифровой управляемый резистор, выполненный на п переключателях, первые неподвижные контакты каждого из которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые неподвижные контакты кгикдого из которых - со вхо дом первого операционного усилителя, п весовых резисторах, первые выводы которых соединены с подвижными контактами переключателей, а вторы.е выводы объединены и через первый масштабный резистор соединены со входом первого операционного усилителя, управляющие входы переключателей являются разрядными входаьш преобразователя, о т л и- ч а ю ц .« и с я teM, что, с целью повьваения точности, он содержит второй и- третий масштабные, о резисторы, соединенные первыми выводами с общими выводами весовых резисторов цифрового управляемого резистора, второй вывод второ-го масштабного резистора соединен с шиной ну-. левого потенциёша, второй вывод третьего масштабного резистора - со входом второго операционного усилителя. . . . Источники информацииf принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 4021648,кл.235150.53, опублик.1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2674784/24, кл. G 06 J 3/00, 1978.