Цифро-аналоговый множительно- ТРигОНОМЕТРичЕСКий пРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06J3/00 G06G7/12 

Изобретение относится к вычислительным цифроаналоговым устройствам воспроизводящим множительно-тригоно метрические зависимости вида iJat-ULi T®, и„-Ц 01ГС51П 2вм,- (2) U j-U sinbew, где QM:;(3) 9€(-0,S;0,5)- относительное значен входного двоичного кода N; ц, - входное напряжение п стоянного тока; U(,2,3}- выходное напряжен постоянного тока Изобретение может нг1Яти применение в гибридных вычислительных, управляющих и измерительных комплекса а также при разработке различной цифроансшоговой периферийной аппаратуры. Известны преобразователи, функционирование которых также основано на уравнениях (1)-(3), содержащие операционные усилители и цифроуправляемые двухполюсники (}. Недостатком таких преобразователей является большое количество оборудования. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является цифроаналоговый функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, цифровые линейные управляемые проводамости с двухпозиционными ключами, операционный цифровой блок-сумматор и прецизионные резисторы 2 . Недостатком этого фуикционгшьиого преобразователя является низкое быстродействие. В известном преобразователе необходимо предварительно преобразовать входной код 9 ц в код & S 0,5+бц. Преобразование выполняется при помощи операционного цифрового блока-сумматора, в который предварительно перед начгшом работы цифроаналогового устройства заносят посто янный код 0 пост , а затем осу.ществляют операцию выработки кода 9 9ц впост который и подают на вход преобразователя. Наличие специального цифрового блока-сумматора приводит к двухтактной работе преобразователя, что понижает быстродейст ,вие/ а также требует специального управления, что совместно с цифровым блоком усложняет схему преобразовате ля, снижает надежность и повышает его сложность. Цель изобретения - повышение быст родействия. Поставленная цель достигается тем, что в ци(№оаналоговый множитель но-тригонометрический преобразователь, содержа1«ий регистр входного ко да, цифроуправляемый резистор, операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включена первая управляемая проводимость, вход операционного усилителя подключен к выходу цифроуправляемого резнстора, к пе вому и второму входам цифроуправляемого резистора подключены вторая и третья управляемые проводимости соот ветственно, введены масштабный резис тор, включенный между первым входом и выходом цифроуправляемого резистора, блок управления и переключатель .знака, управляющий вход которого подключен к выходу знакового разряда регистра входного кода, а выходы подключены ко входам второй и треть управляемых проводимостей, разрядный выход регистра входного кода подключен к управляющему входу цифроуправляемого резистора, выходы блока управления подключены соответственно к управляющим входам управляекмх про водимостей. Кроме того, блок управления состо ит из последовательно соединенных регистра кода реализуемой функции и дешифратора, выходы которого являются выходами блока управления. На фиг.1 приведена блок-схема цифроаналогового множительно-тригонометрического преобразователя; на фиг.2 - блок-схема блока управления. Цифроаналоговый множительно-тригонометрический преобразователь содержит блок 1 управления, переключатель 2 знака, управляемый от знаково го разряда регистра 3 входного кода 0(j. Выходы переключателя 2 знака сое динены шинами +U,u-U, с управляемыми проводимостями 4 и 5, подключенными соответственно к первому и вто рому входам цифроуправляемого резистора 6, между первым входом и выходом которого включен масштабный резистор 7, разрядные ключи резистор 6 управляются из разрядных ячеек знакового регистра 3. Цифроуправляемый резистор 6 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 8, в цепь обратной связи которого включена управляемая проводимость 9, ключи которой управляются блоком 1 управления. БлЬк 1 управления содержит,регистр 10 кода реализуемой функции и деши( 11, управляющий ключами цифроуправляемлх резисторов 4,5 и 9 (см.фиг.1). В предлагаемом преобразователе проводимость 4 состоит из последовательно соединенных проводимостей КЧтах и q rtioiK И+ QN) у а проводимость 5 состоит из последовательно соединенных проводимостей об к, У max. и ЧтахИ-9ы) , где в - входной код, о const. При этом ток fg входной цеПи операционного усилителя 8 равен | ,; ., чдтдк(еы) 2«к9м о -кЧто1хИ-9нП . ° с ЧоСк+1Ьв;;, Выходное напряжение преобразователя равно 2oiJp.K0N М- ч -в„ где к и (3 ц - постоянные коэффициенты, выбором значений которых обеспечивается достаточно близкое приближение характеристики преобразователя, выраженной формулой (5), к заданным функциям (1), (2) и (3). Таким образом, предлагаемый преобразователь обладает более высоким быстродействием,чем известные,в связи с исключением цифровой операции выработки смещенного аргумента. Теоретические расчеты показывают, что в лучших образцах цифровых сумматоров время выработки результата составляет единицы микросекунд, а время переключения быстродействующих ангшоговых ключей - доли микросекунд. Таким образом, налицо увеличение быстродействия более чем на порядок при сохранении той же точности,что и в известном преобразователе. Кроме того, в предлагаемом преобразователе обеспечивается существенное сокращение аппаратурных затрат. Формула изобретения 1, Цифроаналоговый множительнотригонометрический преобразоватёл ь, содержащий регистр входного кода, цифроуправляемый резистор, операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включена первая управляемая проводимость, вход операционного усилителя подключен к выходу цифроуправляемого резистора, к первому и второму входам цифроупрааляемого резистора подключены вторая и третья управляемые проводимости, соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия в преобразователь введены масштабный резистор, включенный между первым входом и выходом цифроуправляемого резистора, блок управления и переключатель знака, управляющий вход которого подключен к выходу знакового разряда регистра входного кода, а выходы подключены ко входам второй и третьей угфавляемых проводимостей, разрядный выход регистра входного кода подключен к управляющему входу цифроуправляемого резистора, выходы блока управления подключены соответственно к управляющим входам управляемых проводимостей. 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок управления состоит из поеледователь но соедо{ненных регистра кода реализуемой функции и деши4фатора, выходы которого являются выходами блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Смолов В.Б., Фомичев B.C. Аналого-ци{й овыв и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства. Л., Энергия, 1974, с.157-160. 2.Угрюмов Е.П. Цифроаналоговые функциональные преобразователи для воспроизведения некоторых тригонометрических функций. Известия ВУЗов, Приборостроение, 1977, 2, с.67-69, рис.1 (прототип).

11