SU809541A1 - Цифро-аналоговый преобразователь - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относитс  к вычислительной технике.

Известен цифроаналоговый преобразователь , содержащий устройство дл  суммировани  эталонных величин, пропорциональных весам разр дов кода, выход которого  вл етс  выходом цифроаналогового преобразовател и множество ключевых элементов, управл ющих включением соответствующих эталонных величин и подключенных своими выходами к соответствун цим входам устройства дл  суммировани  эталонных величин/ а выхо которых  вл ютс  входами цифроанало гового преобразовател  1.

Однако функциональные возможности устройства ограничены.

Известен также цифроаналоговый преобразователь, содержащий устройсво дл  суммировани  эталонных величин , размеры которых пропорциональны весам разр дов кода, - -и из которых равен сумме весов 6-1-го и -р-1-го разр дов,ключевые элементы по числу разр дов кода, выходы которых соединены с соответствующими входами устройства дл  суммировани  эталонных величин t2.

Однако устройство имеет сложный метрологический контроль и узкий функциональный диапазон работы.

Цель изобретени  - упрощение метрологического контрол  и расширение функциональных возможностей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в цифроаналоговый преобразователь , содержащий устройство дл  cyMzvoipoBaHHH эталонных величин, ключевые элементы, введено устройство дл  развертки кода, выходы которого соединены со входами соответствующи ключевых элементов, а размеры эталонных величин в устройстве дл  суммировани  этгшонных величин выбраны пропорциональными степен м золотой р-пропорции,  вл ющейс  положительным корнем уравнени 

,

- X - 1 О,

где р - заданное натуральное число; устройство дл  развертки кода содержит функционгшьные  чейки по числу разр дов кода, - -  из которых, соответствующа  i-му разр ду кода, предназначена дл  развертки t -го единичного разр да в -1.-й и -р-1-й нулевые разр ды кода, триггер, единичный выход которого  вл етс  t -м выходом устройства дл  развертки кода , элемент ИЛИ, первый вход которого  вл етс  -t -м информационным входом устройства дл  развертки кода а выход которого соединен с ёдиничным входом триггера, элемент И, содержащий р+3 входа, выход которого соединен с нулевым входом триггера, а первый вход - с единичным выходом триггера, вторые входы элементов И всех функциональных  чеек, начина  с функциональной  чейки, соответствующей р+1-му разр ду кода, соединены вместе и  вл ютс  управл ющим входом устройства дл  развертки кода, входы от третьего до р+З-го элемента И -&-й функциональной  чейки, начина  с функциональной  чейки, соответствующей р+1-му разр ду кода, соединены соответственно с нулевыми выходами триггеров функциональных  чеек от -1-й до Н -р-1-й, вторые и третьи входы элемента ИЛИ функционально  чейки соединены соответственно с выходами элементов И t+1-  и , + р+1-й функциональных  чеек, а элементы И функциональных  чеек от О до р не используютс .

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема устройства.

Цифроаналоговый преобразователь содержит устройство 1 дл  суммировани  эталонных величин, размеры которых выбраны пропорциональными степен м золотой р-пропорции, выходна  шина 2 устройства 1  вл етс  выходом с которого снимаетс  аналогова  величина , соответствующа  коду, в состав .устройства вход т также ключевые элементы 3, выходы которых соединены со входами устройства 1, устройство 4 дл  развертки кода, соединенное своими выходами со входами соответствующих ключевых элементов 3, входные шины 5 устройства 4  вл ютс  входами, на которые поступает код, подлежащий цифроаналоговому преобразованию , а на его входную шину б поступает сигнал свёртки кода, устройство 4 дл  свертки кода содержит функциональные  чейки 7, -  из которых , соответствующа  -му разр ду кода, предназначена дл  развертки t-ro единичного разр да в й-1-й и С-|э-1-й нулевые разр ды кода, кажда  функциональна   чейка 7 содержит триггер 8, единичный выход 9 которого  вл етс  t-м выходом устройств дл  развертки кода, соединенным со входом -Й- -го ключевого элемента 3, функциональна   чейка 7 содержит элемент ИЛИ 10, первый вход которого  вл етс  &-М информационным входом 5 устройства дл  развертки кода, а выход которого соединен с единичным входом 11 триггера 8, в состав функциональной  чейки 7 входит элемент И 12, содержащий р+3 входа.

выход 13 которого соединен с нулевым входом триггера 8, а первый вход соединен с единичным выходом 9 триггера 8, вторые входы элементов И 12, всех функциональных  чеек 7, начина  с функциональной  чейки 7, соответствук цей р+1-му разр ду кода соединены вместе и  вл ютс  управл ющим входом устройства 4, входы от третьего до р+З-го элемента И 12 -fi функциональной  чейки 7, начина с  чейки, соответствующей р+1-му разр ду кода, соединены соответствено с нулевыми выходами 14 триггеров 8 функциональных  чеек 7 от -1-й до - -р-1-й, вторые и третьл входы элементов ИЛИ 10 -й функциональной  чейки соединены соответственно с выходами 13 элементов И 12 +1-й функциональной  чейки 7, элементы И 12 функциональных  чеек 7 от О до р не используютс .

Устройство работает следующим образом.

Код, подлежащий преобразованию в аналоговую величину, поступает на входы 5 в виде двоичной комбинации электрических импульсов, которые через элементы ИЛИ 10 и единичные входы 11 триггеров 8 привод т к переходу соответствующих триггеров 8 в единичное состо ние, что приводит через выходы 9 триггеров 8 и ключевые элементы 3 к подключению соответствующих эталонных величин в устройстве 1., В результате этого на выходе 2 устройства 1 по вл етс  аналогова  величина, соответствующа  заданному коду. Так как размеры эталонных величин в устройстве 1 выбраны пропорциональными степен м золотой р-пропорции

(У°(У п/ п/

«Р1«рг(,а-р,.-- о , то благодар  этому и обеспечиваетс 

возможность преобразовани  золотого , р-кода в аналоговую величину. Если в Цифроаналоговый преобразователь ввести дополнительные эталонные величины, размеры которыЗс соответствуют отрицательным степен м золотой р-пропорции

,..

и т.д., то с помощью такого ЦАП можно преобразовать в аналоговую величину любое натуральное число.

В режиме метрологического контрол  на входы 5 устройства поступае код, соответствующий контролируемой эталонной величине,, при этом триггер 8 функциональной  чейки 7 старшего разр да переходит в единичное состо ние, в результате чего на выходе 2 устройства формируетс  аналогова  величина, а на первом входе 9 элемента И формируетс  разрешающий потенциал.

Вначале осуществл ют метрологический контроль размера эталонной величины седьмого разр да, дл  чего

с помощью нуль-органа высокой чувствительности сравнивают выходную аналоговую величину, соответствующую 0 J , с внешней .эталонной величиной , соответствующей 0

После этого осуществл етс  метро логический контроль соотношени  меж эталонными величинами. Дл  этого на входную шину 6 подают сигнал развертки кода, представл ющий собо

короткий импульс, длительность которого равна длительности переход ,ного процесса в элементе и 12. Этот импульс приводит к по влению единичного сигнала на выходе 13 элемента И 12 функциональной  чейки 7 старшего разр да, что приводит к перебросу триггера 8 функциональной  чейки 7 старшего разр да в нулевое состо ние, а через элементы ИЛИ 10 функциональных  чеек 7 двух предыдущих разр дов это приводит к переб росу триггера 8 функциональных  чее 7 двух предыдущих разр дов в единичное состо ние, т.е. устройство 4 переходит в новое состо ние.

в этом состо нии провер ют еще раз посто нство аналоговой величины на выходе устройства.

В таком состо нии устройства 4 на первом, третьем и четвертом входах элемента И п того разр да по в тс  разрешающие потенциалы.- После подачи на BxojECHyro шину б следующего импульса устройство 4 перейдет в новое состо ние, а после подачи на входную шину 6 третьего импульса оно перейдет в последнее состо ние,при этом после каждого импульса провер ют посто нство аналоговой величины на выходе устройства. Так как на каждом шаге метрологического контрол  сравнивают размер эталонных величин трех соседних разр дов (-го , f-l-ro и -2-го), то при несоответствии устройства метрологическим характеристикам это позвол ет легко установить причину этого несоответстви  с точностью до трех разр дов.

Метрологический контроль такого ЦАП может быть также осуществлен с помощью высокочувствительного осциллографа, ввщел ющего переменную составл ющую и подключенного к выходу устройства. Дл  этого достаточно многократно подавать на входы ЦАП один и тот же код и после каждой записи кода с помощью сигналов развертки кода осуществл ть развертку кода. При этом о соответствии устройства метрологическим характеристикам можно судить по амплитуде переменной составл ющей на экране осциллографа.

Claims (2)

1.Цифроаналоговый преобразователь , содержащий устройство дл  суммировани  эталонных величин, размеры которыхПропорциональны весам разр дов кода, из которых равен сумме весов i -1-го и -р-1-го разр дов , клточевыЭ элементы по числу разр дов кода, выходы которых соединены о соответствующими входами устройства дл  суммировани  эталонных величин, отличающийс   тем, что, с целью упрощени  метрологического контрол  и расширени  функциональных возможностей, введено устройство дл  развертки кода, выходы которого соединены со входами соответствующих ключевых , элементов, а размеры эталонных величин в устройстве дл .суммировани  эталонных величин выбраны пропорциональными степен м золотой р-пропорции,  вл ющейс  положительным корнем уравнени  -X -1 где р - заданное натургшьное число.

2.Преобразователь по п.1, отличающийс  тем, что устройство дл  развертки кода содержит функционёшьйыв  чейки по чис ,лу разр дов кода, 4-S из которых, соответствующа  -&-му разр ду кода, предназначеиа дл« развертки единичного разр да в и i-p-1 нулевые разрЯЕДЫ кода, триггер, единичный выход которого  вл етс  -м выходом устройства дл  развертки кода, элемент ИЛИ, первый вход которого  вл етс  -в-м информационным входом устройства дл  развертки код а выход которого соединен с единичным входом триггера, элемент И,содержащий p-f3 входа, выход которого соединен с нулевым входом триггера, а первый вход - с единичным выходом триггера, вторые входы элементов И всех функциональных  чеек, начина  с функциональной  чейки, соответствующей p-t-l-My разр ду кода, соединены вместе и  вл ютс  управл кнцим входом устройства дл  развертки кода входы от третьего до р+З-го элемента И B-R. функциональной  чейки,начина  с функциональной  чейки, соответствущей p+l-NQT разр ду кода,соединены соответственно с нулевыми выходами триггеров функциональных  чеек от -f-1-й до «р-1-й, вторые и третьи входы элемента ИЛИ функциональной  чейки соединены соответс7:венно с выходами элементов и +1-й и i+p-J+1-Й функциональных  чеек, а элемен ты И функциональных  чеек от О до р не используютс .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Гитис Э.И. Преобразователи ннформации дл  электронных цифровых вычислительных устройств. М., Энерги , 1971, с. 32-54.

2. Галау В.Г., Бражкевич В,В. и Стахов А.П. Преобразователь код напр жение дл  t , К, S алгоритмов. Извести  вузов СССР, Приборострое ние . 1975,т. XVIII, вып.4 (прототип ) .