Способ преобразования кода в постоянный сигнал Советский патент 1982 года по МПК H03K13/03 

Изобретение относится к технике преобразования цифровых величин в ана логовые Н может быть использовано при разработке высокоточных цифро-анало1Х вых и аналогонци(}гровых преобразователей, источников калиброванных сигналов цифровых измерительных приборов и систем. , ИзвЬстен способ преобразования кода в постоянный сигнал, заключают-шйся в усреднении сформированного широтноимпульсного сигнала, длительность IIMпульса которого пропорциональна текущему значению преобразуемого кода, а период следования импульсов - максимальному значению преобразуемого кода l . Недостаток указанного способа - низкое быстродействие, обуслоилениое тем, что приведение широтно-импульс аого сигнала к постоянному требует длительной фильтрации (усреднения). Погрешность фшпьтрацяи определяется следутслией формулой гГ- J ° - вГ 1 де т период следования широтно-импупьсного сигнала;постоянная времени фильтра; период следования заполняющих импульсЬв основание системы счисления преобразу j roro кода;, - количество разрядов преобразуемого кода. Величина, обратная рассчитанной по формуле (1) постоянной времени фвльтрй, определяет быстродействие данного способа преобразования. Известен также способ преобразоваия кода в постоянный сигнал, основаный на промежуточном широтно-импульоом преобразовании, при котором формируют и суммируют уп последовательноетей широтночимпутшсных сзягналов, а затем усредняют получе(нный суммарный сигнал С2 . Известный способ также имеет ограниченное быстродействие и сложен вреализашш, так как требует выполнения операции сдвига Ж последовательностей импульсных сигналов. Цель изобретения - повьпдение быст родействия и упрощение процесса преобразования кода в постоянный сигнал. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе преобразоЬания кода в посто5шный сигнал, основанном на промежуточном широтно-импульсном. преобразовании, при котором формируют и суммируют 171 последовательностей широтно-импульсных сигналов, а затем усредняют полученный суммарный сигнал формирование уп последовательностей широтно-импульсных сигналов осуществзщют из m последовательных групп раз рйдой преобразуемого кода, на которые разделяют преобразуемый код, с длитель ностью импульса, пропорциональной коду группы, причем для каждой из vn последовательностей широтно-импульсных СНГналов период следования задают равным Т - То Ь , где - период следования импульсов 1 -и группы; (yf- номер группы То- период постоянной опорной частоты; - основание системы счисления преобразуемого кода; IC - число разрядов в 1-й группе, а амплитуду импульсов задают равной f - о , t.-т--U) Ki-1 Г где Е - амплит}гда импульсов -и группы; ЕО - постоянный опорный сигнал. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, вариант; на фиг. 2 - ам плитудно-временные диаграммы, поясняпю щие работу устройства. Устройство преобразования кода в посто5шный сигнал (фиг. 1) содержит ре гистр 1, УУ1 преобразователей 2 кода в широтно-импульсный сигнал (ШИС), wi ключей 3, KVI источников 4 образцового напряжения, сумматор 5, фильтр 6, гене ратор 7 импульсов, блок 8 утфавления. Вькоды регистра разбиты на wi групп разрядов образом, что каждая группа образуется из соседних разрядов причем в порвой группе К н ста ших рла1: 7до1 преюбрагзуемого кода, во второй - к 2 следующих разрядов, так что пропуск разрядов между группами отсутствует и т.д. Внутри группы разряды располагаются по значимости и весу точно так же, как и в преобразуемом коде. Образованные таким образом группы последовательны. Каждая группа выходов регистра 1 соединена со своим преобразователем 2, выход каждого из которых соединен с управляющим входом соответствующего ключа 3, на вход которого подается образцовое напряжение от соответствующего источника 4. Выходьг ключей 3 соединены со входами сумматора 5, выход которого подключен к фильтру 6. Устройство работает следующим обазом. По команде с блока 8 управления преобразуемый код заносится в регистр 1, а хфеобразователи 2 устанавлзяваются в исходное состояние. Под воздействием импульсов генератора 7 преобразователи 2 начинают формировать ШИС с периодом для первой группы Т li и длительностью импульсов {фиг. 2 а) .t,--ToN,,, гц.е MI - код первой группы: К - число разрядов в первой группе. Для -1 -и группы: Тг-То 1 i-ToN, Следует заметить, 4ToOiN 5h -i Значение М определяется входным преобразуемым кодом. В течение вр®«1ени -1-и преобразователь 2 открьтает соответствующий ключ 3, и напряжение от 1-го источника 4 поступает на сумматор 5. На. фиг. 2 а, б, в показаны амплитудно-временные дааграммы ШИС на входах сумЕ - выбн-матора 5. Значение напряжений раегся из условия ЕГ- ° S причем Ко ° О т.е. равно весу того разряда преобразуемого кода, KOTCNрый прещиествует i -и группе. После суммирования результирукшей ШИС (фиг. 2 г) фильтруется. Среднее значение напряжения на выходе фильтра определяется как сумма средних значений напряжения отдельных ШИС,

При ycnoBilB равенства постоянной времени Т для всех w посяедоватепьностей, т.е. Х Та. - е Ту„ (7) перепишется как

nv

W

VC4

18)

,,...

t9)

Л.-.Л j-и 1прЕНятые во внимание при экспертизе

1,Балакай В. Г. и др. Интеграпыаге схемы АДП и ЦАП. М., Энергия,

1978, с. 39 ... 43.

2.Авторское свидетельство СССР

то заявке Ne 2725823/18-21, 12.02.79 прототип).