CS238570B1

CS238570B1 - Stair function generator

Info

Publication number: CS238570B1
Application number: CS823798A
Authority: CS
Inventors: Pavel Homola
Original assignee: Pavel Homola
Priority date: 1982-05-24
Filing date: 1982-05-24
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS379882A1

Abstract

Generátor schodovité funkce je určen pro měření elektrických veličin, přičemž každou elektrickou veličinu je třeba vyjádřit v digitální formě. Součástí generátoru schodévité funkce je generátor obdélníkové funkce, na jehož výstup je zapojen integrovaný čitač, na jehož výstupy v BCD kódu je zapojen integrovaný převodník BCD kódu na kod 1 z n, na jehož výstupy jsou zapojeny přes invertory a omezovači odpory báze spínacích tranzistorů, jejichž emitory jsou uzemněny a kolektory spínacích tranzistorů jsou zapojeny na horní vývody proměnných odporu, kde proměnné odpory jsou zapoceny v sérii a tvoří dělič napětí. Horní vývod děliče napětí je připojen ke zdroji konstantního stejnosměrného napětí a spodní vývod děliče napětí je uzemněn. Výstupní napětí schodovité funkce se odebírá z kolektoru prvního tranzistoru.The step function generator is designed for measuring electrical quantities, each electrical quantity having to be expressed in digital form. The step function generator includes a rectangular function generator, to whose output is connected an integrated counter, to whose outputs in BCD code is connected an integrated converter of the BCD code to the code 1 of n, to whose outputs are connected via inverters and limiting resistors the bases of switching transistors, the emitters of which are grounded and the collectors of the switching transistors are connected to the upper terminals of variable resistors, where the variable resistors are connected in series and form a voltage divider. The upper terminal of the voltage divider is connected to a constant DC voltage source and the lower terminal of the voltage divider is grounded. The output voltage of the step function is taken from the collector of the first transistor.

Description

(54)(54)

Generátor schodovité funkceStaircase function generator

Generátor schodovité funkce je určen pro měření elektrických veličin, přičemž každou elektrickou veličinu je třeba vyjádřit v digitální formě. Součástí generátoru schodévité funkce je generátor obdélníkové funkce, na jehož výstup je zapojen integrovaný čitač, na jehož výstupy v BCD kódu je zapojen integrovaný převodník BCD kódu na kod 1 z n, na jehož výstupy jsou zapojeny přes invertory a omezovači odpory báze spínacích tranzistorů, jejichž emitory jsou uzemněny a kolektory spínacích tranzistorů jsou zapojeny na horní vývody proměnných odporu, kde proměnné odpory jsou zapoceny v sérii a tvoří dělič napětí. Horní vývod děliče napětí je připojen ke zdroji konstantního stejnosměrného napětí a spodní vývod děliče napětí je uzemněn. Výstupní napětí schodovité funkce se odebírá z kolektoru prvního tranzistoru.The staircase generator is designed to measure electrical quantities, each electrical quantity to be expressed in digital form. The staircase generator includes a rectangular function generator, the output of which is connected to an integrated counter, whose outputs in the BCD code are connected to an integrated BCD code converter to code 1 nn, whose outputs are connected via inverters and limiting resistors. they are grounded and the collectors of the switching transistors are connected to the upper terminals of the variable resistors, where the variable resistors are connected in series and form a voltage divider. The upper terminal of the voltage divider is connected to a constant DC voltage source and the lower terminal of the voltage divider is grounded. The output voltage of the step function is taken from the collector of the first transistor.

258 570258 570

-4238 570-4238 570

Vynález se týká generátoru schodovité funkce,jehož součástí je generátor obdélníkové funkce,integrovaný čítač a integrovaný převodník BCD kódu na kód 1 z n,ke kterému jsou zapojeny invertory,omezovači odpory,spínací tranzistory a proměnné odpory děliče napětí.The invention relates to a step function generator comprising a rectangular function generator, an integrated counter and an integrated BCD code converter of 1 from n to which are connected inverters, limiting resistors, switching transistors and variable resistors of a voltage divider.

Dosud používané génerátory schodovité funkce jsou založeny na principu postupného nabíjení nebo vybíjení kondenzátoru, přičemž výška jednotlivých schodů tohoto generátoru se nedá nastavit.Měnitelná je pouze celková perioda impulsů schodovitého průběhu.The generators of the staircase function hitherto used are based on the principle of gradual charging or discharging of the capacitor, while the height of the individual steps of this generator cannot be adjusted.

Pro některé aplikace,jako jsou například převodníky A/D, komparace napětí vstupních nelineárních funkcí a doplňky k osciloskopům pro měření charakteristik polovodičových součástí, je nutné nastavit předem výšku jednotlivých schodů,což při použití stávajících generátorů není možné.For some applications, such as A / D converters, voltage comparisons of input nonlinear functions, and accessories for oscilloscopes to measure the characteristics of semiconductor components, it is necessary to pre-set the height of individual steps, which is not possible using existing generators.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje generátor schodovité funkce podle vynálezu,jehož součástí je generátor obdélníkové funkce. Podstatou je,že na výstup generátoru obdélníkové funkce je zapojen integrovaný čítač,na jehož výstupy v BCD kódu je zapojen integrovaný převodník BCD kódu na kód 1 z n,jehož první až n-tý výstup je zapojen přes první až n-tý invertor a první až n-tý omezovači odpor na bázi prvního až n-tého spínacího tranzistoru, jehož emitor. je uzemněn a kolektor prvního až n-tého spínacího tranzistoru je zapojen na první až n-tý horní vývod proměnného odporu,kde proměnné odpory jsou zapojeny v sérii a tvoří dělič napětí,jehož spodní vývod tvořený spodním vývodem proměnného odporu P_n je uzemněn a horní vývod, tvořený horním vývodem proměnného odporu P_Q ,je připojen ke zdroji konstantního stejnosměrného napětí,při-čemž výstupní napětí schodovitého průběhu se odebírá z kolektoru prvního spínacího tranzistoru.This disadvantage is overcome by the step function generator according to the invention, which comprises a rectangular function generator. The essence is that the output of the rectangular function generator is connected to an integrated counter, whose outputs in the BCD code is connected to the integrated converter of the BCD code to 1 n, whose first to nth output is connected through the first to nth inverter and the first to n-th limiting resistor based on the first to n-th switching transistor, whose emitter. is grounded and the collector of the first to n-th switching transistor is connected to the first to n-th upper terminal of variable resistor, where the variable resistors are connected in series and form a voltage divider whose lower terminal formed by the lower terminal of variable resistor P _n is grounded and upper the terminal formed by the upper terminal of the variable resistor P _Q is connected to a constant DC voltage source, the output voltage of the step being taken from the collector of the first switching transistor.

- 2 238 570- 2 238 570

Výhodou generátoru schodovité funkce podle vynálezu je možnost předem nastavit výšku jednotlivých schodů schodovité funkce. Další výhoda tohoto generátoru s nastavitelnou výškou schodů spočívá v tom,že lze vytvořit schody o výšce řádu jednotek až desítek voltů.Omezující faktory jsou zde pouze velikost zdroje konstantního napětí,který je k dispozici a dovolené maximální napětí kolektor-emitor spínacích tranzistorů.Uvedených výhod je dosaženo při poměrně jednoduchém zapojení celého generátoru.The advantage of the step function generator according to the invention is the possibility to preset the height of the individual steps of the step function. Another advantage of this generator with adjustable stair heights is that it is possible to create stairs with a height of the order of units up to tens of volts. The limiting factors here are only the size of the constant voltage source available and the maximum collector-emitter switching transistor voltage. is achieved with a relatively simple wiring of the entire generator.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněno zapojení generátoru schodovité funkce podle vynálezu.The attached drawing schematically shows the connection of the staircase generator according to the invention.

Generátor schodovité funkce podle vynálezu sestává z generátoru 1 obdélníkové funkce,na jehož výstup je zapojen integrovaný čítač 2, k jehož výstupům v BCD kódu je zapojen integrovaný převodník 2 BCD kódu na kód 1 z n.První až n-tý výstup integrovaného převodníku 2 3^e zapojen přes první až n-tý invertor až 1^ a první až n-tý omezovači odpor Rj až R^ na bázi prvního aS n-teHo spínacího tranzistoru až T .Emitory spínacích tranzistorů Tj až T_n jsou uzemněny. Kolektory spínacích tranzistorů T·^ až jsou”zapojeny na horní vývody proměnných odporů P^ ažHF^.The staircase generator according to the invention consists of a rectangular function generator 1, the output of which is an integrated counter 2, to whose outputs in the BCD code the integrated converter 2 of the BCD code to code 1 is connected. ^e is connected through the first to n-th through inverter 1 and the first to n-th current limiting resistor R to R based on the first to n-th switching transistor and the switching transistors T .Emitory Ti to T _n are grounded. The collectors of the switching transistors T · ^ to are connected to the upper terminals of the variable resistors P ^ to HF ^.

Proměnné odpory Ρθ až ?_n jsou zapojeny v sérii a^-tvoři”dělič napětí,jehož spoHní vývod tvořený spodním vývodem proměnného odporu Pn je uzemněn a horní vývod tvořený horním vývodem proměnné ho odporu Pq je připojen ke zdroji ^ukona-j. konstantního stejnoměrného napěti7přičemž výstupní napětí schodovitého průběhu se odebírá z kolektoru prvního spínacího tranzistoru ·Variable resistors Ρθ to? _n are connected in series and ^- form the "voltage divider, which comprises a bottom outlet Spohn terminal Pn variable resistor is grounded and the upper outlet formed upper outlet variable resistor it Pq is connected to the source ^{in a} horse-j. constant DC voltage7, where the output voltage of the staircase is taken from the collector of the first switching transistor ·

Užití generátoru schodovité funkce podle vynálezu je patrné z následujícího příkladu.Měřenou elektrickou veličinu je třeba elektrickým měřením vyjádřit v digitální formě.Převodník neelektrické veličiny / čidlo,snímač /má nelineární výstup například napětí v závislosti na měřené veličině.Pomocí A/D převodníku, využívajícího komparace s generátorem schodovité funkce s nastavitelnou výškou schodů lze nelinearitu převodníku přesně kompenzovat a současně měřenou veličinu vyjádřit v digitální formě.The use of the staircase generator according to the invention is evident from the following example. The measured electrical quantity must be expressed in digital form by electrical measurement. The non-electrical converter / sensor, sensor / has a non-linear output for example voltage depending on the measured variable. Comparison with the staircase function generator with adjustable staircase height can accurately compensate the converter non-linearity and simultaneously express the measured quantity in digital form.

- Ί> 238 570-> 238 570

Funkce generátoru, schodovité funkce s nastavitelnou výškou schodů je následující.Napětí schodovité funkce je odebíráno z kolektoru prvního tranzistorů^Dělič napětí,tvořený proměnnými odpory P až P , je zapojen horním vývodem proměnného odpoxru P₀ ke zc&ji ΐς konstantního stejnosměrného napětí a spodntm vývodem proměnného odporu Ρ_β na zem_rpřičemž proměnné odpory Ρθ,Ρ-L až jsou zapojeny v sérii.Kolektory spínacích tranzistorů až ΤΓ jsou zapojeny na horní vývody proměnných odporů P^ aS P_n aHpři sepnutí spínacích tranzistorů až postupně užemňujT horní vývody proměnných odporů P^ ^a^^_n «Postupným spínáním spínacích tranzistorů až vzniká“na kolektoru prvního tranzistoru napětí schoTovité”Tunkce.Spínací tranzistory až jsou řízeny integrovaným převodníkem 2 »převádějícímBCD kůcí na kód 1 z n,který je připojen k integrovanému čitači 2,čítajícími impulsy gefeerátoru 1 obdélníkové funkce.Generator function, step function with adjustable step height is as follows. The step function voltage is taken from the collector of the first transistors ^ The voltage divider formed by the variable resistors P to P is connected by the upper terminal of variable resistor P ₀ to Ρ _β resistor _r přičemž přičemž přičemž Ρ přičemž přičemž přičemž přičemž eny přičemž až až L L L horní až L L L až L až L L L L L L až až až až L až až až tranz tranz tranz tranz _{n n} ^a ^^ _n «Gradual switching of switching transistors until“ on the collector of the first transistor voltage schoTovité ”is created. Switching transistors up to are controlled by integrated converter 2» converting BCD coding to code 1 zn linear functions.

Změna časové délky schodů^ a tím i celé periody schodovité funkce, je nastavitelná změnou frekvence generátoruj/obdélníkové funkce* Po dosažení hodnoty n impulsů se integrovaný čítač 2 samočinně vynuluje a další čítané impulsy vytvářejí novou periodu schodovité funkce.The change in the time length of the steps and thus the whole period of the step function is adjustable by changing the frequency of the generator / rectangular function. After reaching the value of n pulses, the integrated counter 2 automatically resets and other counted pulses create a new period of step function.

Využití generátoru schodovité funkce s nastavitelnou výškou schodů podle vynálezu je možné v měřící technice,například při zjišťování charakteristik tranzistorů,diod a tyristorů na osciloskopu; dále může být generátor schodovité funkce součástí analogově-číslicových převodníků,pracujících na principu komparace.Generátor schodovité funkce lze použít i samostatně jako zdroj impulsních průběhů.The use of a staircase generator with an adjustable step height according to the invention is possible in the measuring technique, for example in determining the characteristics of transistors, diodes and thyristors on an oscilloscope; furthermore, the staircase generator can be a part of analog-to-digital converters working on the principle of comparison. The staircase generator can also be used separately as a source of impulse waveforms.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

238 570

A staircase function generator comprising a rectangular function generator, characterized _in that an integrated counter / 2 / is connected to the output of the rectangular function generator / 1 /, to which the ▼ BCD code outputs an integrated converter / 3 / BCD code to 1 n whose first to n-th output is connected through the first to n-th inverter (1 to 1) and the first to n-th limiting resistor (R 1 to R 1) based on the first to n th switching transistor (T), to T / whose emitter is grounded and the collector of the first to n-th switching transistor (T ^ to T) is connected to the first to n-th upper terminal of variable resistor to P /, where the variable resistors / P _Q , P ₁ to P are connected in series and form a voltage divider whose lower terminal formed by the lower terminal of the variable resistor (P) is grounded and the upper terminal formed by the upper terminal of the variable resistor (P) is connected to a constant voltage constant voltage source. outlet The step voltage is output from the collector of the first switching transistor.