Устройство преобразования кода в постоянный сигнал Советский патент 1983 года по МПК H03K13/02 

Изобрет(8ние относится к техникепрёо(г13ования цифровых величин в аналоговые и мозгет быта использова:но njMi создании высокоточных анало го-цифрошлх преобразователей, цифровое приборов и систем.

Известно устройство преобразования 1юда в постоянный сигнал, содержащее генератсч импульсов, реверсивный счетчик, регистр, три триггера, элементы И, ИЛИ, переключатель, нсточник эталонного напряя ния и фильтр Cl.

Недостатком устройства является сложность и невысокая точность, обусловленная конечным временем распространения сигнала в цепи обратной связи рёйерсивного счетчика, что ограничивает частоту генератора импульсов. .

Известно также устройство преобразования кода в постоянный сигнал, содержаплее -генератор нмпульсов, два счетчика, триггер, переключатель, источник эталойнего/постоянного сигнала и филь:йр низких Частот, прич(ем первый вход триггера «эеданен с первь1м входом первого счетчика и шиной управлякщего сигнала ПУСК, второй эход триггера подключен -к выходу генератора импульсов, к второму входу первого счетчикаи перве «у входу второго счетчика, вход триггера соединен с эшлходом второго счетчика, выход триггера подключен к уп- равлякицему входу переключатели, первый и второй аналоговые входы которого соединены соответствекво- с вьосодом источника эталонного постоянного сиг10нала и общей шикой, выход пере1слн11ча- теля через фильтр низких частот под ключен к выходу устройства .

Недостатке устройства является низкая точность, обусловлен15ная характеристик двух пер еклгочателей, иcпoльзye ftIX в устройстве, и неидентичностью нагрузок источника эталонного сигнала по различт ным каналам устройства, а также слож20ность конструкции, содержаккей ,дополнительные триггер, переключатель, сумматор и их связи.

Цель изобретения - повышение точности преобразования и упрощение кон25струкции. :

.Поставленная цель достигается тем, что в устройство преобразования кода в постояншай сигнал, содержащее генератор импульсов, два счётчика, триг30гер, переключатель, источник эталонного постоянного сигнала и фильтр низких частот, причем первый вход триггера соединен с первым входом первого счетчика и шиной управляющего сигнала ПУСК, второй вход триггера подключен к выходу генератора им.пульсов, к второму входу первого счетчика и первому входу второго счетчика, третий вход триггера соеди |нен с выходом второго счетчика, выхо триггера подключен к управляющему входу переключателя, первый и второй аналоговые входы которого соединены соответственно с выходом источника эталонного постоянного сигнала и общей шиной, выход переключателя через фильтр низких частот подключен к устройства, вторые входы второг счетчика соединены с шинами преобразуемого кода, третий вход которого счетчика подключен к шине ПУСК, а выход первого счетчика соединен с четвертым входом триггера. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Преобразователь кода в постоянный сигнал содерж1|,т генератор 1 импульсо счетчики 2 и 3; импульсов, синхронный I К-триггер 4, переключатель 5, источник б эталонного постоянного сигнала, фильтр 7 низких частот и имеет вход 8 пуска устройства, п входов 9 преобразуемого п-разрядного кода NX и выход 10 устройства 1 Вход 8 соединен с входом предварительной записи счетчика 2 и входами R сброса счетчика 3 и триггера 4, п входов 9 устройства подключены к п входам О предварительной установки счетчика 2, вычитающий вход С которого, а также вычитающий вход С счет .чика 3 соединены с выходом генерато-ра 1, к которому также подключен син хровход С триггера 4, К- и -входы которого соединены с выходами Р пере псЗлнения соответственно счетчиков 2 и 3, а выход триггера 4 - с управляющим входом переключателя 5, один вход которого связан с выходом источ ника б, а другой соединен с общей шиной устройства. Выход переключател 5 соединен с входом фильтра 7, вуход которого является выходом 10 устройства. Устройство работает следующим образом. По сигналу ПУСК , поступающему на вход W счетчика 2 и вход R счетчика 3, преобразуемый п-разрядный код NX, присутствугаций в данный момент на входах 9, переписывается в счетчике 2, а в счетчике 3 обнуляется. После окончания сигнала ПУСК передний фронт первого же импульса с генератора 1, поступающего на вычитающие входы счетчиков, вызывает переполнение счетчика 3, с выхода Р которого сигнал переполнения поступит на 1-вход триггера 4. По заднему фронту того же импульса, воздействующего наС-вход: триггера 4, указанный триггер устанавливается в единичное состояние, а его выходной сигнал разрешает прохождение эталонного постоянного сигнала с выхода источника б через переключатель 5 на вход фильтра 7. Далее,оба счетчика вычитают импульсы генератора 1. После.того, как код NX списывается со счетчика 2 (т.е. счетчик 2 обнулится), следующий импульс генератора 1 вызывает переполнение счетчика 2 и, аналогичным образом воздействуя на триггер 4, устанавливает его в нулевое, состояние. Триггер же с помощью переключателя 5 отключает источник 6 от входа фильтра и замыкает этот вход на общую шиНу устройства. Следующие переполнения счетчиков 2и 3 будут происходить после отсче- . та каждым из них 2. импульсов. Таким образом, на выходе переключателя образуется широтно-импульсный сигнал с эталонной амплитудой импульсов, длительность импульсов которого пропорциональна преобразующему коду NX / а период их следования - максимальному значению N, преобразуемого тока. Предлагаемое устройство проще устройства-прототипа, в нем отсутствуют погрешности, обусловленные наличием дополнительно триггера, переключателя и сумматора. Выбор одинаковых узлов для формирования длительности импульса 1,счетчик 2 - триггер 4) и периода следования импульсов (счетчик 3- триггер 4 ) широтно-импульсного сигнала в значительной степени позволяет уменьшить временную погрешность преобразования. Так как в установившемся режиме обап-разрядных счетчика:, подсчитывают 2 импульсов, сигналы переполнения на их выходах, т.е. сигналы формирования начала и окончания импульсов широтно-импульсного сигнала, появляются с одинаковой задержкой. Поэтому временная погрешность определяется, в основном, технологическим разбросом параметров счетчиков. Таким образом, предлагаемое устройство обладает меньшей погрешностью преобразования, так как исключены источники дополнительных погрешностей, проще и технологичней, чем известные, так как содержат одинаковые счетчики в каналах формирования периода и длительности импульсов и не имеет дополнительного триггера и второго переключателя. Формула изобретения Устройство преобразования кода в постоянный сигнал, содержащее генератор импульсов, два счетчика, триггер, переключатель, источник эталонного постоянного сигнала и фильтр . низких частот, причем первый вход триггера соединен с первым входом первого счетчика и шиной управлякщего сигнала ПУСК, второй вход триггера подключен к выходу генератора импульсов, к второму входу первого счетчика и первому входу второго счетчика, третий вход триггера соединен с выходом второго счетчика, выход триггера подключен к управлягадему входу переключателя, первый и второй аналоговые входы которого соединены соответственно с выходом источника эталонного постоянного сигнала и общей шиной, выход переключателя

через фильтр низких частот подключен к выходу устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования и упрощения конструкции, вторые входы второго счетчика соединены с шинами преобразуемого кода, третий вход второго счетчика подключен к шине ПУСК, а выход первого счетчика соединен с четвертым входом триггера.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

690624, кл. Н 03 К 13/02, 01.02.77.

2,Розенблат М.Т. и Михайлов Г.Х. Источники калиброванных напряжений

постоянного тока. М., Энергия, 1976, с. 181-190.