SU1642585A1 - Da converter - Google Patents

Da converter Download PDF

Info

Publication number
SU1642585A1
SU1642585A1 SU874352190A SU4352190A SU1642585A1 SU 1642585 A1 SU1642585 A1 SU 1642585A1 SU 874352190 A SU874352190 A SU 874352190A SU 4352190 A SU4352190 A SU 4352190A SU 1642585 A1 SU1642585 A1 SU 1642585A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
converter
code
outputs
information inputs
code converter
Prior art date
Application number
SU874352190A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ашот Араратович Алексанян
Владимир Александрович Александров
Василий Александрович Галахов
Вадим Анатольевич Майоров
Мадина Сисановна Мухаметшина
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2962
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2962 filed Critical Предприятие П/Я В-2962
Priority to SU874352190A priority Critical patent/SU1642585A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1642585A1 publication Critical patent/SU1642585A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управлени  среднего и большого уровн  мощности. Цель изобретени  - расширение динамического и частотного диапазонов преобразовани . Цифроаналоговый преобразователь содержит формирователь кода, преобразователь кода, широтно-импульсный преобразователь , генератор тактовых импульсов, делитель частоты, N ключевых усилителей, аналоговый сумматор и выходную шину. Преобразователь кода, в свою очередь, выполнен на многоканальном регистре сдвига и N логических блоках. Цель изобретени  достигаетс  путем формировани  по младшим разр дам формировател  кода широт- но-модулированного импульсного сигнала, а также формировани  дополнительного кода с разр дностью старших разр дов формировател  кода на основе делени  тактового сигнала делителем частоты и преобразовани  преобразовател  кода сформированных сигналов в р д широтно- модулированных импульсных последовательностей , равномерно сдвинутых по фазе. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл. &The invention relates to automation and computing and can be used in control devices of medium and high power levels. The purpose of the invention is to expand the dynamic and frequency ranges of the transform. The digital-to-analog converter contains a code driver, a code converter, a pulse-width converter, a clock, a frequency divider, N key amplifiers, an analog adder, and an output bus. The code converter, in turn, is executed on a multi-channel shift register and N logic blocks. The purpose of the invention is achieved by generating, on low-order bits, a shaper-modulated pulse signal shaper, as well as generating an additional code with the high-order bit of a shaper, based on dividing the clock signal by a frequency divider and converting the code converter of the generated signals into a number of modulated pulse sequences evenly shifted in phase. 1 hp f-ly, 5 ill., 2 tab. &

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управлени  параметрами электрической энергии среднего и большого уровн  мощности.The invention relates to automation and computing and can be used in devices for controlling the parameters of electrical energy of medium and high power levels.

Целью изобретени   вл етс  расширение динамического и частотного диапазонов преобразовани .The aim of the invention is to expand the dynamic and frequency ranges of the transform.

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема цифроаналогового преобразовател ; на фиг. 2 - структурна  схема преобразовател  кода; на фиг.З - структурна  схема логического блока; на фиг.4 - структурна  схема многоканального регистра сдвига; на фиг.5 - временные диаграммы работы устройства.FIG. 1 shows a structural electrical circuit of a digital-to-analog converter; in fig. 2 is a block diagram of a code converter; FIG. 3 is a block diagram of a logic unit; figure 4 is a structural diagram of a multi-channel shift register; figure 5 - timing charts of the device.

Цифроаналоговый преобразователь (фиг. 1) содержит формирователь 1 кода, генератор 2 тактовых импульсов, широтно-импульсный преобразователь 3, делитель 4 частоты, преобразователь 5 кода, ключевые усилители 6.1-6.N, аналоговый сумматор 7, выходную шину 8.The digital-to-analog converter (Fig. 1) contains a shaper 1 code, a generator 2 clock pulses, a pulse-width converter 3, a divider 4 frequencies, a converter 5 code, key amplifiers 6.1-6.N, an analog adder 7, an output bus 8.

Преобразователь 5 кода (фиг.2) выполнен на многоканальном регистре 9 и N логических блоках 10.1-10.N.The code converter 5 (FIG. 2) is executed on a multichannel register 9 and N logical blocks 10.1-10 .N.

Дл  случа  трехразр дного кода логический блок 10 (фиг.З) может быть выполнен, например, на трех элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элементе ИЛИ и шести элементах И, а многоканальный регистр сдвига-на трех инверторах и четырех D-триггерах.For the case of a three-bit code, logical block 10 (FIG. 3) can be executed, for example, on three elements EXCLUSIVE OR, element OR and six elements AND, and a multi-channel shift register on three inverters and four D-triggers.

О 4 W СП 00About 4 W SP 00

елate

На разр дные входы широтно-импульс- ного преобразовател  3 поступают m-n младших разр дов двоичного кода М входного сигнала с формировател  1. При этом широтно-импульсный преобразователь 3 формирует последовательность Р(фиг,5) импульсов , длительность которых определ етс  величиной младших разр дов кодаThe bit inputs of the pulse-width converter 3 receive mn low-order bits of the binary code M of the input signal from the shaper 1. In this case, the pulse-width converter 3 forms a sequence P (FIG. 5) of pulses whose duration is determined by the value of the least significant bits code

tu To(SM-Sz -2т-п)/2тЛ(1)tu To (SM-Sz -2t-p) / 2tL (1)

где То - период тактового сигнала UT, формируемого генератором 2;where To is the period of the UT clock signal generated by generator 2;

5м - величина двоичного кода М входного сигнала,5m - the value of the binary code M of the input signal,

т-1 ,t-1,

5м - 2 at 2f;(2)5m - 2 at 2f; (2)

Sz - величина двоичного кода Z старших разр дов к/эда М;Sz - the value of the binary code Z higher bits to / ed M;

1Zj2i; ,(3) 1Zj2i; , (3)

at. Zj - состо ни  1-го, J-ro разр дов кодов М и Z соответственно.at. Zj - states of the 1st, J-ro bits of the M and Z codes, respectively.

Таким образом, широтно-модулирован- на  последовательность F импульсов формируетс  по m-n младшим разр дам кода входного сигнала с периодом Т тактовых импульсов UT (фиг.5), временное положение фронта которых определ ет выборку двоичного кода и соответствует фронту импульсов F. Посредством делени  тактовых импульсов UT делителем 4 частоты осуществл етс  формирование двоичного кода X, разр дность которого п определ етс  требуемой мноканальностью N 2П широтно- импульсной модул ции. Состо ни  разр дных выходов Xi, Xz, Хз делител  4 частоты дл  случа  п 3, что соответствует 8-канальной шмротно-импульсной модул ции , показаны на фиг.5. Согласно выполн емой функции делитель 4 частоты может быть выполнен на двоичном счетчике с коэффициентом делени  N.Thus, a pulse width modulated pulse sequence F is generated by mn low-order bits of the input signal with a period T of clock pulses UT (FIG. 5), the temporal position of the front of which determines the binary code sample and corresponds to the edge of pulses F. By dividing the clock pulses pulses UT by a frequency divider 4 is carried out to form a binary code X, the size of which n is determined by the required multiplicity of the N 2P pulse-width modulation. The states of the bit outputs Xi, Xz, Xs of the 4 frequency divider for the case of n 3, which corresponds to 8-channel pulse-dummy modulation, are shown in Fig. 5. According to the function performed, the frequency divider 4 can be performed on a binary counter with a division factor of N.

Широтно-импульсна  последовательность F и двоичный n-разр дный код X совместно с п старшими разр дами кода М входного сигнала однозначно определ ют широтно-модулированные импульсные последовательности YI, .... YN, равномерно сдвинутые по фазе с периодом переключений Т ТоМ, как функции от времени и величины m-разр дного двоичного кода, формируемого формирователем 1. Функци  соответстви  состо ний импульсных последовательностей YI, ..., YN с состо ни ми разр дов Xi, X2, Хз и Zi, Z2, 2з двоичных кодов Х«и Z, а также с широтно-модулиро- ванной последовательностью F реализуетс  преобразователем 5 коде в соответствии со следующим логическим выражением:The pulse width sequence F and the binary n-bit code X together with the higher bits of the M code of the input signal unambiguously determine the width-modulated pulse sequences YI, ... YN, evenly shifted in phase with the switching period T ToM, as functions of the time and magnitude of the m-bit binary code generated by the former 1. Function of matching the states of the pulse sequences YI, ..., YN with the states of bits Xi, X2, Xs and Zi, Z2, 2z of binary codes X " and Z, as well as with a width-modulated sequence nostyu F 5 code converter implemented in accordance with the following logical expression:

и.-/and.-/

t-it-i

YK Zn ЛХпк { V Zn-s Л X(n-s)K Л А Ф YK Zn LHpk {V Zn-s L X (n-s) K L A F

®yX(n4)K)(Zi ® XJK)VF:(4)®yX (n4) K) (Zi ® XJK) VF: (4)

где X JKW - (К - 1)Т, К 1, ..., N;where X JKW - (K - 1) T, K 1, ..., N;

Xj - значение j-ro разр да кода X, измен ющегос  во времени t.Xj is the value of the j-ro bit of the X code, which varies over time t.

8 общем случае преобразователь 5 кода8 general case 5 code converter

0 может быть выполнен на посто нном запоминающем устройстве (ПЗУ), прошитом в соответствии с выражением (4), которое можно определить в виде таблицы истинности . Например, дл  случа  8-канальной0 can be performed on a permanent storage device (ROM) stitched in accordance with expression (4), which can be defined in the form of a truth table. For example, for the case of 8-channel

5 широтно-импульсной модул ции последовательным решением выражени  (4) дл  YIYe в зависимости от значений разр дов ХцХ21Хз1 nZi,Z2,Z3KOflOBXMZ, получим программу прошивки ПЗУ. Разр ды5 pulse-width modulation by sequential solution of expression (4) for YIYe depending on the values of bits ХцХ21Хз1 nZi, Z2, Z3KOflOBOBMMZ, we get the firmware program of the ROM. Discharges

0 ХцХ21Хз1 в выражении (4) соответствуют первому каналу YI модул ции и определ ютс  состо нием разр дов XL Х2, Хз (фиг.5) двоичного кода X, формируемого делителем 4 частоты. Дл  нахождени  состо ни  по5 следующих каналов Yj(i 28) модул ции0 ХЦХ21Хз1 in expression (4) correspond to the first YI modulation channel and are determined by the state of bits XL X2, Xs (figure 5) of the binary code X formed by the divider 4 frequencies. To determine the state of the 5 following modulation channels Yj (i 28)

в выражении (4) подставл ютс  разр ды Хц, X2I, Хз, полученные временным сдвигом разр дов Xi, X2, Хз на временной интервалIn expression (4), bits Xc, X2I, Xs, obtained by temporal shift of bits Xi, X2, Xs, are substituted by the time interval

0-1)0 Результаты решени  выражени  (4) сведены в табл. 1 и 2.0-1) 0 The results of the solution of expression (4) are summarized in Table. 1 and 2.

Логическа  функци , определенна  таблицей истинности 1 и 2. может быть также реализована преобразователем 5 кодаThe logic function defined by truth table 1 and 2. can also be implemented by code converter 5

5 (фиг.2), содержащим многоканальный регистр 9 сдвига и N логических блоков5 (FIG. 2) containing a multichannel shift register 9 and N logical blocks

10.1 10.N (где N 8 дл  8-канальной10.1 10.N (where N 8 for 8-channel

ШИМ). Функциональные схемы логического блока 10 и многоканального регистра 9PWM). Functional diagrams of logic unit 10 and multichannel register 9

0 сдвига дл  случа  N 8 представлены на фиг.З и 4.0 shift for the case of N 8 presented in Fig.Z and 4.

Многоканальный регистр 9 сдвига предназначен дл  формировани  N двоичных кодов , равномерно сдвинутых во времениMultichannel shift register 9 is designed to form N binary codes uniformly shifted in time.

5 относительно исходного двоичного кода X, формируемого делителем 4 посредством делени  выходного сигнала генератора 2. Разр ды XL X2. Хз двоичного кода X, поступающего на входы регистра 9 сдвига,5 with respect to the source binary code X formed by divider 4 by dividing the output signal of generator 2. XL X2 bits. Xs binary code X entering the inputs of the register 9 shift,

0 измен ютс  во времени по закону меандра с периодом, соответственно 2Т, 4Т и 8Т (фиг.5). На выходах регистра 9 сдвига формируетс  N двоичных кодов Xi,2,3 (где К а 1, ..., N} с относительным временным сдви5 гом Т0 changes in time according to the law of a meander with a period of 2T, 4T and 8T, respectively (Fig. 5). At the outputs of shift register 9, N binary codes Xi, 2,3 are generated (where K a 1, ..., N} with relative time shift T

XiK(t) Xii(t-(K-1)T); X2K(t) X2i(t-(K-1)T);(5)XiK (t) Xii (t- (K-1) T); X2K (t) X2i (t- (K-1) T); (5)

X3K(t) X3i(t-(K-1)T). Принима  во внимание, что сигналы Xn(t), Xjift), Xai(t) периодичны во времени,X3K (t) X3i (t- (K-1) T). Whereas, the signals Xn (t), Xjift), Xai (t) are periodic in time,

ункцию регистра сдвига можно упростить. ак, дл  К- 1. 3. 5, 7 непосредственно можо использовать Xn(t), а дл  К 2, 4, 6, 8 - Гцфмт.д.The shift register function can be simplified. ak, for K- 1. 3. 5, 7 you can directly use Xn (t), and for K 2, 4, 6, 8 - Hzfmt.d.

Функци , выполн ема  логическим 5 блоком 10, определ етс  выражением (4).The function performed by logic 5 block 10 is determined by expression (4).

Цифроэналоговый преобразователь работает следующим образом.Digital to analog converter works as follows.

Формирователь 1 формирует на разр д- 10 ных выходах m-разр дный двоичный код входного сигнала, изменение которого осуществл етс  при поступлении на вход синхронизации формировател  выходных импульсов U генератора 2. Младшие разр - 15 ды выходного кода формировател  1 поступают на m-n разр дные входы широтно-импульсного преобразовател  3, где преобразуютс  в длительность импульсов tn(1), фронт которых совпадает с 20 фронтом тактовых импульсов Jr. Широтио- модулированна  импульсна  последовательность F с выхода широтно-импульсного преобразовател  3 подаетс  на один вход преобразовател  5 кода, на другие разр д- 25 ные входы которого поступают код старших разр дов Z формировател  1 и двоичный код X, сформированный делителем 4 путем делени  тактового скгналз генератора 2.The shaper 1 generates the m-bit binary code of the input signal at the bit-10 outputs, which is changed when the generator of the output pulses U of the generator 2 arrives at the synchronization input. pulse-width converter 3, where they are converted into pulse duration tn (1), the front of which coincides with the 20 leading edge of the clock pulses Jr. The pulse-modulated pulse sequence F from the output of the pulse-width converter 3 is fed to one input of the converter 5 of the code, the other bits of which 25 receive the code of the higher bits Z of the driver 1 and the binary code X formed by the divisor 4 by dividing the clock signal generator 2.

В соответствии с логической функцией 30 {4} по двоичным кодам Z, X и импульсному сигналу F преобразователь коца 5 формирует N импульсных последовательностей, модулированных по закону m-разр дного кода входного сигнала, которые поступают через 35In accordance with the logic function 30 {4} using binary codes Z, X and the pulse signal F, the Kotz converter 5 generates N pulse sequences modulated according to the law of the input signal m-bit code, which arrive through 35

ключевые усилители 6.1 6.N на входы6.1 key amplifiers 6.N inputs

аналогового сумматора 7. Суммарное импульсное напр жение UK (фиг.5) большого уровн  мощности через фильтрующее звено , вход щее в состав сумматора 7 сум- 40 мирующего устройства, поступает по выходной шине 8 в нагрузку, где выдел ютс  полезные низкочастотные составл ющие UH входного сигнала. Максимальна  величина UM равнй NEo (где Ео - амплитуда выход- 45 ных импульсов ключевых усилителей), что з N рзг больше амплитуды дополнительных высокочастотных составл ющих импульсного напр жени . Выбира  частоту переключений суммарного импульсного 50 напр жени  в 10 раз больше верхней частоты входного сигнала при использовании фильтрующего звена второго пор дка, в устройстве достигаетс  динамический пазон преобразовани  пор дка D/I 4MS+ .analog adder 7. The total impulse voltage UK (Fig. 5) of a high power level through the filtering link included in the adder 7 of the summing device enters the output bus 8 to the load, where the useful low-frequency components of the UH input are allocated signal. The maximum value of UM is equal NEo (where Ео is the amplitude of the output pulses of the key amplifiers), which is greater than the amplitude of the additional high-frequency components of the pulse voltage. By choosing the switching frequency of the total pulsed voltage 50 to 10 times the upper frequency of the input signal when using a second order filtering link, the device achieves a dynamic conversion pitch of the order D / I 4MS +.

При этом частота переключений отдельных ключевых усилителей в N раз ниже частоты изменени  суммарного импульсного напр жени .At the same time, the switching frequency of individual key amplifiers is N times lower than the frequency of change of the total pulse voltage.

Формулаиэобрэтени Formula

Claims (2)

1.Цифроаналоговый преобразователь, содержащий формирователь кода, выходы младших разр дов которого подключены к соответствующим информационным входам-- шпротно-ммпульсного преобразовател , вход синхронизации которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, и первый ключевой усилитель, отличающийс  тем, что, с целью расширени  динамического и частотного диапазонов преобразовани , в него введены делитель частоты, преобразователь кода, N-1, где N - число выходов преобразовател  кода, ключевых усилителей, и аналоговый сумматор, выход которого  вл етс  выходной шиной, а входы через соответствующие ключевые усилители подключены к выходам преобразовател  кода, первые информационные входы которого соединены с соответствующими выходами стари;их разр дов формировател  кода, вход синхронизации подключен к выходу широтно-импульсного преобразовател , а вторые информационные входы соответственно соединены с выходами делител  частоты, вход которого обьединен с входом синхронизации формировател  кода и подключен к выходу генератора тактовых импульсов.1. A digital-to-analog converter containing a code driver, the low-order outputs of which are connected to the corresponding information inputs-- a sprat-mm-pulse converter, the synchronization input of which is connected to the output of the clock generator, and the first key amplifier, which is different in that and frequency ranges of the conversion, a frequency divider, a code converter, N-1, where N is the number of code converter outputs, key amplifiers, and an analog adder, are entered into The output of which is the output bus, and the inputs through the corresponding key amplifiers are connected to the outputs of the code converter, the first information inputs of which are connected to the corresponding old outputs, their bits of the code generator, the synchronization input is connected to the output of the pulse-width converter, and the second information inputs, respectively connected to the outputs of the frequency divider, the input of which is connected to the synchronization input of the code generator and connected to the output of the clock generator. 2.Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что преобразователь кода выполнен на многоканальном регистре сдвига и N логических блоках, выходы которых  вл ютс  выходами преобразовател  кода, входы синхронизации объединены и  вл ютс  входом синхронизации преобразовател  кода, первые информационные входы соответственно объединены и  вл ютс  первыми информационными входами преобразовател  кода, вторыми информационными входами которого  вл ютс  соответствующие входы многоканального регистра сдвига, выходы которого соответственно подключены к вторым информационным входам логических блоков,2. The converter according to claim 1, wherein the code converter is executed on a multi-channel shift register and N logic blocks, whose outputs are the outputs of the code converter, the synchronization inputs are combined and are the input synchronization of the code converter, the first information inputs are respectively combined and are the first information inputs of the code converter, the second information inputs of which are the corresponding inputs of the multi-channel shift register, the outputs of which correspond nno connected to the second information inputs of logic blocks, Таблица 1Table 1 Продолжение табл. 1Continued table. one Таблица 2table 2 Продолжение табл. 2Continued table. 2 S892V91S892V91 ЛL UrUr hh SxSx illli lllilll..i.-LLUJLIMIiMM Jillli lllilll..i.-LLUJLIMIiMM J XiXi hh hh pp tt Уз 9 9s УВ УOuse 9 9s HC Y У UK VHUK VH LriJTJTJTJTJTJiJTJnLriJTJTJTJTJTJiJTJn ииҐиШПЛ1ПЛПЛ11ҐТЛШii and shpl1plpl11stlsh Фиг. 5FIG. five
SU874352190A 1987-12-30 1987-12-30 Da converter SU1642585A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874352190A SU1642585A1 (en) 1987-12-30 1987-12-30 Da converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874352190A SU1642585A1 (en) 1987-12-30 1987-12-30 Da converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1642585A1 true SU1642585A1 (en) 1991-04-15

Family

ID=21345778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874352190A SU1642585A1 (en) 1987-12-30 1987-12-30 Da converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1642585A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кибакин В,М, Основы ключевых методов усилени . М., 1980, с. 97, рис. 3.11. Авторское свидетельство СССР № 1078587, кл. Н 03 М 1/66, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1465114A (en) Method and system for driving a pulse motor
CN104254974A (en) Pwm duty cycle synthesizer and method with adjustable corner frequency
Halper et al. Digital-to-analog conversion by pulse-count modulation methods
SU1642585A1 (en) Da converter
GB1576225A (en) Digital-to-analogue converters
SU1624679A1 (en) Method for generating quantized pulse duration modulated signals
SU1702328A1 (en) Radio signal simulator
SU1352635A1 (en) Method and apparatus for multichannel pulse-width modulation of analog signal
US12057843B2 (en) Pulse-width modulation circuit
SU1239807A1 (en) Device for controlling converter with pulse-width modulation
SU1721803A1 (en) Paraboloid pulse generator
SU1612289A1 (en) Generator of discrete functions
SU930643A1 (en) Pulse-width modulator
JPH0376311A (en) Pulse width modulation circuit
SU1292201A1 (en) Signal conditioner
RU2089044C9 (en) Code-to-time-modulated-signal converter
SU1206957A1 (en) Number-to-voltage converter
SU403048A1 (en) DIGITAL-ANALOG CONVERTER
SU1646026A1 (en) Device for controlling transformer converting d.c.voltage into voltage of preset shape
SU1258826A2 (en) Squarer
SU930664A1 (en) Device for delta-modulation with digital adaptation
SU725580A1 (en) Apparatus for shaping phase-manipulated signals
JPH0983368A (en) D/a converting circuit
SU1185551A1 (en) Inverter control device
SU1411960A1 (en) Digital device for controlling pulse-width converter