Цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1982 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для преобразов.ания цифровых величин в аналоговые.

Известен цифроганалоговый преобразователь, содержащий устройство для сум шрования эташонных величин, пропорциональных весам разрядов кода, выход которого является выходом цифро-аналогового преобразователя, и множество ключевых элементов, управляющих включением соответствующих эталонных величин и подключенных своими выходами к соответствующим входс1М устройства для суммирования эталонных величин, причем входы ключевых элементов являются входами цифро-аналогового преобразователя 1.

Известный преобразователь имеет сложный метрологический контроль и низкую Нсщежность.

Наиболее близким к предлагаемому является цифро-аналоговый преобразователь, содержащий блок развертки кода, информационный вход которого является входом преобразователя, а выход через ключи соединен со входом устройства суммирования эталонных величин, выход которого является выходом преобразователя 2.

Однако известный цифро-аналоговый преобразователь позволяет указать номера неисправных или растроенных разрядов с точностью до трех и имеет низкую надежность, поскольку при расстройке или неисправности хотя бы одного из разрядов его выходная аналоговая величина не соответствует входному цифровому эквиваленту.

10

Цель изобретения - повышение разрешающей способности и надежности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что цифро-аналоговый преобразова15тель, содержащий блок развертки кода, информационный вход которого является входом преобразователя, а выход через ключи соединен с входом устройства суммирования эталонных величин,

20 выход которого является выходом преобразователя,- дополнительно содержит блок выделения разности, блок метрологического контроля, блок вида развертки и блок управления, причем

25 выходы блока управления соединены с первым управлякяцим входом блока развертки кода и управляющими входами блока выделения разности, блока метрологического контроля и блока вида

30 развертки, выход устройства для суммирования эталонных величин соединен с информационным входом блока выделения разности, выход которого соединен с вторым входом блока управления и информационным входом блока метрологического контроля, первый выход которого соединен с информационным входом блока вида развертки, третий выход блока метрологического контроля соединен с третьим управляющим входом блока развертки кода, а первый вход блока управления является управляющим входом преобразователя.

На Чертеже изображена функциональная электрическая схема устройства.

Преобразователь содержит входную шину 1, блок 2 развертки кода, ключевые элементы 3, устройство 4 для суммирования эталонных величин, блок

5вьщеления разности, блок 6 метрологического контроля, блок 7 вида

.развертки, блок 8 управления, управляющий вход 9 и выход 10 преобразователя .

Работа цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) происходит в двух режимах: в режиме метрологического контроля и в режиме непосредственного преобразования цифрового кода в аналоговую величину, причем первый должен предшествовать второму. Переключение режимоц работы происходит по команде, подаваемой на управляющий вход 5 ЦАП.

Метрологический контроль ЦАП проводится путем осуществления над разрядами ЦАП операции развертки трех типов.

Метрологический контроль, например, первого типа происходит следующим образом.

По команде блока 8 управления в старший разряд блока развертки кода заносится единица. Блок 7 вида развертки подает в блок 2 развертки код сигнал разрешения развертки первбго типа, которая производится по соответствующим сигналам блока 8 управления.

В случае наличия неисправньк или расстроенных разрядов в ЦАП соотношение для этих разрядов не выполняется, и блок 5 выделения разности формирует сигнгш, поступает в блок б метрологического контроля, где каждый раз записывгиотся единицы в два старших разряда в развертке, при которой срабатывает блок 5 выделения разности.

После каждого срабатывания по сигналу 8 блока управления блок 5 выделения разности устанавливается в исходное состояние. В случае, если блок 5 выделения разности при выполнении развертки не срабатывает, блок

6метрологического контроля вырабатывает сигнал об окончании метрологического контроля, подаваемый в блок

2 развертки кода. По этому сигналу в блоке 2 развертки кода производится запись единицы в К-ый младший из предполагаемых расстроенных или неисправных разрядов. По команде блока 8 управления .над этой единицей производится операция развертки первого типа. Если при этом происходит срабатывание блока 5 выделения разности блок 6 метрологического контроля фиксирует номер этого разряда как расстроенного или неисправного в виде единицы в разряде и вырабатывает сигналы, подаваемые в блок 7 вида резверток и блок 2 развертки кода.

В блоке 2 развертки кода записывается единица ()-ый разряд, а блок 7 вида разверток разрешает проведение развертки второго типа. Если при развертке 1с-ой единицы блок 5 выделения разности не срабатывает в блоке 6 метрологического контроля не происходит фиксации номера этого разряда, и не вырабатывается сигнал, подаваемый в блок 7 вида разверток. Далее по команде блока 8 управления производится развертка единицы, записанной в (и+1)-ый -разряд блока 2 развертки кода. Тип производимой развертки определяет блок 7 вида разверток. Если .при развертке единицы, записанной в {и+1)-ый разряд блока 2 развертки кода, срабатывает блок 5 выделения разности, номер этого раз-, ряда фиксируется блоком 6 метрологического контроля как неисправный или

5 -расстроенный,

выбор типа развертки, осуществляемый в течение всего процесса метрологического контроля блоком 7 вида разверток, определяется состоянием

0 блока 6 метрологического контроля.

Процесс Метрологического контроля оставшихся из предполагаемых расстроенных или неисправных разрядов происходит аналогично и прекращается

5 по команде блока 6 метрологического контроля, подаваемой в блок 8 управления.

Контроль ЦАП производится с точностью до одного разряда, если перед каждой группой из m() подряд , идущих расстрюеиных или неисправных разрядов имеется не менее (V+1) старших настроенных разрядов, причем, если старший разряд из группы расстроенных или неисправных разрядов :является старшим разрядом ЦАП, это условие не требуется.В других случаях контроль производится с точностью до двух или трех разрядов за исключением (Р+1)-го младших из расстроенных или неисправных разрядов, номера которых всегда определяются с точностью до одного разряда.

Для визуального наблюдения результатов контроля к блоку б метрологического контроля можно подключить индикацию. Метрологический контроль такого ЦАП производится с точностью до одного разряда. Устройство в режиме непосредствен ного преобразования цифрового кода в аналоговую величину работает еледующим образом. Блок 8 управления запрещает работ блока 5 выделения разности и разрешает работу блока 6 метрологического контроля и блока 7 вида разверток, причем блок 7 вида разверток подает сигнал в блок 2 развертки кода, разрешающий проведение развертки только первого типа. В случае,если в ЦАП не имеется расстроенных или неисправных разрядов , блок 8 управления запрещает проведение операции развертки в блоке 2 развертки кода, и исходный цифровой код, заданный в минимальной форме, поступая на информационный вход 1 ЦАП, преобразуется в аналоговый эквивалент известным образом. Если же в процессе метрологического контроля в ЦАП обнаружены расг строенные или неисправные разряды (невключенные), блок б метрологического контроля подает сигнал в блок 2 развертки кода. Этот сигнал разрешает развертку единиц входного кода в разрядах, номера которых совпадают с номерами расстроенных или неисправных разрядов, зафиксированных в блоке 6 метрологического контроля и запродает переключение ключевых элементов 3 на время проведения этой развертки. ЦАП осуществляет .правильное преобразование цифровой величины в аналоговый эквивалент, если после каждой группы из m() подряд расположенных неисправных Или расстроенных разрядов следует не менее (т+1) младших настроенных разрядов или если имеется не более одной группы из Р расстроенных или неисправных разрядов. В таком ЦАП расстройка или неисправность одного разряда не влияет на правильное преобразование исходного кода в-аналоговый эквивалент. Формула изобретения Цифро-аналоговый преобразователь, Iсодержащий блок развертки кода, информационный вход которого является входом преобразователя, а выход че-рез ключи соединен с входом устройства суммирования эталонных величин, выход которого является выходом преобразователя, отличающий-, с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и нгщежности, он дополнительно содержит блок выделения разности блок метрологического контроля, блок вида развертки и блок управления, причем выходы блока управления соединены с первым управляющим входом блока развертки кода и управляющими входами блока в зделения разности, блока метрологического контроля и блока вида развертки, выход устройства для суммирования этгшонных величин соединен с информационным входом блока выделения разности, выход которого соединен с ztofOM входом блока управления и йнфо яыгщионным входом блока метрологического контроля, первый выход которого соединен с информационньм входом блока вида развертки, третий выход блока метрологического контроля соединен с третьим управляющим входом блока развертки кода, а первый вход блока управления является управ7.яющим входом преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., Энергия , 1971, с. 23-54. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2483778/18-21(060381), кл. Н 03 К 13/02, 1977.

-

//7

е

7

/

f

/ТГ

/

8