SU572815A1 - Цифро-аналоговый функциональный преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может примен тьс  дл  реализации методов кусочно-линейной аппроксимации с произвольными интервалами разбиени  функций, моделируемых наир жением , аргумент которых задаетс  двоичным кодом.

Известен цифроаналоговый функциональный преобразователь, содержащий три цифроаналоговых линейных преобразовател  (ЦАЛП) и три управл ющих триггерных регистра 1. Однако этот преобразователь не обеспечивает преобразовани  произвольного входного кода в соответствующее напр жение.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  преобразователь , содержащий первый цифроаналоговый линейный преобразователь, управл ющие входы и выходна  щина которого подсоединены соответственно к выходам первого триггерного регистра и ко входу входного операционного усилител , выходной операционный усилитель , масштабные резисторы и блок параметров аппроксимирующей функции, входы которого соединены с соответствующими выходами иервого триггерного регистра, а выходы через два элемента ИЛИ подключены к установочным входам триггера знака, подсоединенного выходом к управл ющему входу переключател  эталонного напр жени  2. Однако

изготовление такого преобразовател  очень трудоемко и требует использовани  подстроечных резисторов различных номиналов.

Целью изобретени   вл етс  повышение технологичности конструкции преобразовател .

Это достигаетс  тем, что предлагаемый преобразователь содержит второй и третий ЦАЛП, второй и третий триггерные регистры

и две группы элементов ИЛИ, входы которых подключены к соответствующим выходам блока параметров аппроксимирующей функции, а выходы - к установочным входам соответствующих триггеров второго и третьего триггерных регистров, подсоединенных выходами к управл ющим входам второго и третьего ЦАЛЦ, второй ЦАЛЦ включен между выходом входного и входом выходного операционных усилителей, информационные входы третьего ЦАЛП соединены с шинами опорного напр жени , а его выход иодключен через масштабный резистор ко входу выходного операционного усилител .

На чертеже показана структурна  схема

предлагаемого цифроаналогового функционального преобразовател .

Преобразователь содержит триггерный регистр 1, блок 2 параметров аппроксимирующей функции, цифроаналоговый линейный преобразователь 3, входной и выходной операциоиные усилители 4 и 5, триггерный регистр 6, цифроаналоговый линейный преобразователь 7, группы элементов ИЛИ 8 и 9, триггерный регистр 10, цифроаналоговый линейный преобразователь И, масштабные резисторы 12 и 13, триггер знака 14, переключатель 15 эталонного напр жени  и элементы ИЛИ 16 и 17.

Преобразователь работает следующим образом .

Прин тый метод аппроксимации предполагает , что исходна  функциональна  зависимость Y f (х) замен етс  кусочно-линейной функцией Z Z (х) так, что на участке аппроксимации ,Xj+i уравнение пр мой имеет вид

Z (х) uj + bj(x - Xj) - (uj - bjXj) +

-i-bjX: f Zj + bjX(I)

в соотношении (1) значени  Лг и bj выбираютс  такими, чтобы методическа  погрешность аппроксимации не превосходила наперед заданную.

В преобразователе переменна  х моделируетс  входным кодом

N + а„,. + + «i2«,

а функци  Z (х) - напр жением U, где - ,:,Uo.

Особенность работы преобразовател  заключаетс  в том, что в нем бесконечно многообразные значени  AZj и bj замен ютс  ближайшими разрешенными дискретными уровн ми с учетом ограничений на методическую погрешность.

Подлежащий функциональному цифроаиалоговому преобразованию входной код N записываетс  дл  хранени  в триггерный регистр

1и служит дл  управлени  ЦАЛП 3, который выполнен в виде матрицы сопротивлений типа R-2. Из соотношени  (1) следует, что блок

2параметров аппроксимируюш,ей функции должен обеспечить установку следующего множества значений: знака приращени  Azj, квантованной величины приращени  , знака углового коэффициента bj, квантованной величины углового коэффициента bj. С этой целью входной код, действу  на блок 2 параметров аппроксимирующей функции, возбуждает его выходную шину, соответствующую тому участку аппроксимации, которому принадле}кит значение входного кода Л, записанное в триггерном регистре 1.

Сигнал с возбужденной шины, проход  через соответствующие группы элементов ИЛИ 8 и 9, воздействует на установочные входы триггеров, вход щих в состав регистров 6 и 10, а также через элементы ИЛИ 16 или 17 - на входы триггера знака 14. При этом триггер, вход щий в состав триггерного регистра 10, обеспечивает необходимый знак приращени  AZj, квантованна  величина которого устанавливаетс  с помощью кода , записанного в регистре 10. Знак углового коэффициента устанавливаетс  переключателем 15 эталонного напр жени  с помощью триггера знака 14.

Квантованна  величина углового коэффициента на /-ОМ участке аппроксимации устанавливаетс  с помощью кода , записанного в триггерном регистре 6.

Значени  кодов Ne и , а также их знаков на каждом участке аппроксимации, определ ютс  расчетным путем.

Напр жение на выходе входного операционного усилител  4 равно

.

о - ЛА . 2« - 1

(2)

Полученное напр жение  вл етс  входным дл  ЦАЛП 7, выход которого подключен к

первому входу операционного усилител  5, работающего в режиме сумматора. Второй вход операционного усилител  5 через посто нный масштабный резистор 13 с номиналом (т-l)R, m 1, подключен к выходу

ЦАЛП 11.

С учетом того, что выходное сопротивление матрицы резисторов типа R - 2R посто нно и равно R, получим следующее выражение дл  выхода операционного усилител  5:

rj - /у л/ п т с/5 - ,

-/ е LJ LJ л - i J лГП. - ,

2

или с учетом соотнощени  (2) получим чательно

. . + ти„N ,

где г -количество двоичных разр дов в ЦАЛП И, k - количество двоичных разр дов в ЦАЛП 7.

Выбор значений г ц k производитс  на основе требований к допустимой погрешности дискретизации величин bj и Zj.

Значение т в моделирующей формуле (3) обеспечивает такой номинал масштабного резистора 12, чтобы при максимальном коэффициенте передачи ЦАЛП 7, равном ()/2, реализовать максимальный по модулю угловой коэффициент bj с учетом его квантовани .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР №343276, кл. G 06J 3/00, 1970.

2.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., «Энерги , 1974, с. 144-145.

Cf-iCi2 0(3 Oin