SU1499499A1 - Преобразователь кода в напр жение с самоконтролем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи цифровых вычислительных устройств с исполнительными устройствами. С целью повышени  точности контрол  в преобразователь кода в напр жение с самоконтролем, содержащий два источника напр жени , цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), источник кодов, исполнительный блок, компаратор, введены два усилител -ограничител , шина переменного напр жени , делитель напр жени , два ключа, аналоговый элемент пам ти, усилитель, третий источник напр жени , второй компаратор, элемент И-НЕ, триггер, четыре одновибратора, элемент ИЛИ-НЕ, инвертор, элемент И. Преобразователь работает в двух режимах: рабочем, при котором источник кода производит в ЦАП модул цию по амплитуде пр моугольных импульсов усилител -ограничител , а выходные сигналы ЦАП управл ют работой исполнительного блока и контрольном, при котором производитс  проверка качества преобразовател  на переменном напр жении. При работе в контрольном режиме на цифровые входы ЦАП с выходов источника кодов поступают соответственно пр мые и инверсные коды. В режиме контрол  производитс  сравнение выходных сигналов ЦАП между собой при положительных и отрицательных полуволнах переменного напр жени . 2 ил.

Description

на резисторах 28 и 29. В качестве исполнительного блока 5 может быть использован синусно-косинусный вращающийс  трансформатор (СКБТ). Совокупность элементов 8-27.образует блок контрол  преобразовател .

Преобразователь работает в двух режимах: рабочем,при котором источник 4 кодов (например, ЭВМ) произ- водит управление работой исполнительного блока 5, и контрольном, при котором происходит проверка качества функционировани  преобразовател .

При поступлении с источника 4 ко- дов N (фиг, 2в) на входы ЦАП 2 и 3 в рабочем режиме на их выходах вырабатываютс  переменные напр жени  (фигр 2г), размахи Up которых (сумма амплитуд в положительной и отрицатель ной област х выходных напр жений) пропорциональны величинам кодов. Переменное напр жение формируетс  на выходе ЦАП 2 и 3 с помощью двух последовательностей модулирующих проти- вофазных импульсов, которые усилитель-ограничитель 6 вырабатьшает (фиго 26) из синусоидального напр жени  (фиг, 2а) поступающего с шины. Переменные напр жени  с выходов ЦАП 2 и 3 поступают на соответствующие входы исполнительного блока 5 (СКВТ), Изменение кода с источника 4 приво- . дит либо к изменению амплитуды (если сигнал в знаковом разр де кода не мен етс ), либо к изменению амплитуды и пол рности (если сигнал в знаковом разр де мен етс ) выходного напр жени  при тех же полуволнах синусоидального напр жени  .(фиг, 2в) ,

При работе в контрольном режиме с второго выхода источника 4 кодов на цифровые входы ЦАП 3 поступают коды, гшверсные кодам, поступающим с первьх входов источника 4 кодов на цифровые входы ЦАП 2, При идеальной работе ЦАП 2 и 3 амплитуды выходных напр жений равны, а пол рность различна. Следовательно, при идеаль ной работе ЦАП 2 и 3 в контрольном режиме алгебраическа  сумма их выходных напр жений, представл юща  собой разность амплитуд, равна О, В реальных устройствах амплитуды выходных напр жений U и U дл  ЦАП 2 и 3 соот- ветственно при подаче пр мого кода на цифровые входы ЦАП 2 и инверсного на цифровые входы ЦАП 3 отличаютс  на величину ли Uj, состо щую из

трех частей. Перва  часть обусловлена разностью смещений нул  передаточной функции ilAn 2 и 3, втора  - разностью наклонов передаточной функции а треть  - различием нелш{ейных искажений передаточных функций ЦАП 2 и Зо Дл  СКВТ, работающего на переменном токе, наличие первой составл ющей не существенно,а присутствие второй и третьей приводит к ошибке, Позтому в процессе определени  качества функционировани  преобразовател  исключаетс  разность смещений нул  характеристик ЦАП 2 и 3 и приводитс  определение разности размахов Л Up как суммы разностей амплитуд ли., U,- U, и uV U - и (где и21 и из7выходные напр жени  ЦАП 2 и 3 при положительных полуволнах синусоидального напр жени -; Ujj- выходные напр жени  ЦАП 2 и 3 при отрицательных полут- волнах синусоидального напр жени ), Поеле.определени  разности размахов лир ли + й производитс  ее сравнение с допустимым значением, По результатам сравнени  оцениваетс  годность преобразовател .

Рассмотрим работу преобразовател  в контрольном режиме,

В исходном состо нии до момента tp на выходе ЦАП 2 и 3 имеютс  выходные напр жени  разной пол рности, В момент t мен етс  знак синусоидального напр жени  (фиг,.2а) и на выходах усилител -ограничител  формируютс  перепады напр жени  (фиг,26), которы е, поступа  на управл ющие входы ЦАП 2 и 3, привод т к смене пол рности их выходных напр жений. На входе усилител -ограничител  10 устанавливаетс  напр жение 4 U, , равное разности амплитуд вьпсодных напр жений ЦАП 2 и 3, На выходе усилител -ограничител  10, имеющего коэффициент усилени  К,, формируетс  напр жение, равное , . В момент t по сигналу с инвертора 26 замыкаетс  ключ 11 и конденсатор 13 через замкнутый контакт ключа 12 зар дитс  до напр жени  ,, Через некоторое врем  после окончани  зар да конденсатора 13 в момент t происходит размыкание ключи 11, В момент tj мен етс  знак синусо- идапьного напр жени  и выходных напр жений ЦАП 2 и 3, после чего на входе и выходе усилител -ограни

чител  10 устанавливаетс  напр жение

-3U,j. и соответственно. В момент t происходит размыкание ключа 12 и 3 амыкание ключа 11. При э том к входу усилител  14 (фиг. 2е) последовательно приложено два напр жени , а именно к выходному напр жению усилител -ограничител  10 добавл етс  напр жение конденсатора 13, а на входе усилител  14 формируетс  разность K,/)Up, Выходное напр жение усилител  14 сравниваетс  на двух компараторах 17 и 18 с допустимыми значени ми, опредгл емыми источниками 15 (+идоп)и 16 (-U ) напр жений , В момент t j- на выходе одновиб- ратора 24 по вл етс  фронт управл ющего сигнала (фиг. 2ж), который фиксирует в триггере 20 результат обра- ботки сигналов компараторов 17 (фиг.2и) и 18. Выходной сигнал триггера 20 содержит информацию о качестве работы ЦДЛ 2 и 3.

Одновибраторы 21-2i, элементы ИЛИ-НЕ 25 И 27 и инвертор 26 служат дл  создани  управл ющих сигналов, поступающих на ключи 11 и 12, причем ,одноБибраторы 21 и 23, запускающиес  от разных фронтов импульсов, форми

руют требуемую задержку t,-tp и

t -t,.0днoвибpaтop 23 определ ет дли 4- э

тельность импульсов

,

6

Элемент ИЛИ-НЕ 25 объедин ет управл ющие сигналы одновибраторов 21 и 22, а элемент И 27 выдел ет управл ющие импульсы дл  ключа 12, поступающие .только во врем  отрицательной полуволны синусоидального напр жени  (шины 7). Инвертор 26 обеспечивает противофазность работы ключей 11 и 12, Усилитель-ограничитель 6 может быть вьтолнен на компараторе и инверторе дл  формировани  инверсного сигнала .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь кода в напр жение с Самоконтролем, содержащий первый и второй цифроаналоговые преобразователи , цифровые входы которых лод- кгаочены соответственно к первой и второй группам выходов источника кодов , выходы соединены с входами исполнительного блока, первые аналоговые входы цифроаналоговых преобразователей подключены к выходу первого источника напр жени , второй источ0

   5

   0

   ник напр жени , выход которого соединен с одним выходом первого компаратора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол  преобразовател , в него введень шины переменного напр жени , два усилител -ограничител , делитель напр жени , два ключа аналоговьй элемент пам ти, усилитель, третий источник напр жени , второй компаратор, элемент И-НЕ, триггер, четыре одно- вибратора, элемент ИЛИ-НЕ, инвертор, элемент И, обща  шина, вход первого усилител -ограничител  подключен к шине переменного напр жени , пр мой выход соединен с вторыми аналоговыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей и с первыми входами первого и второго одновиб раторов, а инверсный выход соединен с третьими агалоговыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей и с первым входом эле-

   5 мента И, выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены с входами делител  напр жени , вькод которого через второй усилитель-ограничитель соединен с инфор- мационным входом первого ключа, выход первого ключа соединен с входом аналогового элемента пам ти, выход которого соединен с выходом второго ключа и входом усилител , выход третьего источника напр жени  соединен с; одним входом второго компаратора, другие входы первого и второго компараторов подключены к выходу усилител , а выходы соединены с входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационным входом триггера , пр мые выходы первого и второго одновибраторов соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого через третий одновибратор соединен с входом инвертора и вторым входом элемента И, выходы инвертора и элемента И соединены с управл ющими входами соответственно первого и втоп рого ключей, информационный вход второго ключа соединен с общей шиной, инверсный выход первого одновибрато- ра - с вторым входом второго одиовиб- , ратора, инверсный выход которого соединен с вторьтм входом первого одно- вибратора и через четвертый одповиб- . ратор - с входом синхронизации три1- гера, выход которого  вл етс  выходом контрол  преобразовател .

   0

   5

   0

   5

   5

   tg t

   %/ Ж