SU847507A1 - Устройство дл цифроаналогового пре-ОбРАзОВАНи - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

I

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах автоматического управлени  и устройствах цифроаналогового преобразовани .

Известно устройство дл  цифроаналогового преобразовани , построенное на основе электромеханического привода. В этом уст ройстве преобразуемый код сравниваетс  с кодом преобразовател  вал-код, установленным на выходном валу устройства. На выходном валу устройства установлен вращающийс  трансформатор ВТ, с выходной обмотки которого снимаютс  требуемые напр жени  1.

Наиболее близкой к предлагаемому  вл етс  цифрова  след ща  система, содержаща  два преобразовател  код-напр жение , два устройства сравнени  и формировани  си/нала разности, два формировател  сигнала управлени , два формировател  переменного напр жени , коммутатор и устройство управлени . В известной системе на вход устройства сравнени  и формировани  сигнала разности поступают разные по виду напр жени : посто нное с выхода преобразовател  код-напр жение и переменное с ыхода формировател  переменного напр жени . Дл  сравнени  двух разных по виду напр жений необходим преобразователь , преобразующий одно из напр жений J к виду другого. Данна  система предназначена дл  использовани  в системах св зи с электронными цифровыми мащинами и в системах преобразовани  информации из цифровой в аналоговую форму. В этой системе сформированные коды, пропорциональные синусу и косинусу угла, преобразуютс  в переменные напр жени  с помощью электронных схем 2.

Однако преобразователь в известной системе имеет погрещность, котора  суммируетс  с погрещностью системы.

Цель изобретени  - повыщение точности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в устройство дл  цифроаналогового преобразовани , содержащее блок опорных напр жений, формирователь кодов синуса и косинуса угла, информационные выходы которого подключены к двум цеп м, кажда  из которых содержит последовательно соединенный преобразователь код-напр жение , устройства сравнени  и формировани  сигнала разности и формирователи уровн  и фазы переменного, напр жени  с запоминанием , дополнительно введены два формировател  сигнала управлени  знаком преобразовател  код-напр жение, причем первый и второй входы формирователей сигнала управлени  знаком преобразовател  код-напр жение подключены соответственно к знаковому выходу формировател  кодов синуса и косинуса угла и к выходу блока опорных напр жений , а выход - к знаковому входу преобразовател  код-напр жение, третий вход устройства сравнени  и формировани  сигнала разности подключен к выходу блока опорных напр жений, что позвол ет согласовать напр жени  по виду без дополнительного преобразовател .

При этом формирователь сигнала управлени  знаком содержит три элемента И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, выход которого  вл етс  выходом формировател , первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И-НЕ и к первым входам второго и третьего элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента И-НЕ, выходы - со входами элемента ИЛИ-НЕ.

С целью расширени  функциональных возможностей, а именно возможностей преобразовани  кода не только в переменные напр жени , но и в посто нные, в него введены два коммутатора и блок формирователей уровн  и знака посто нного напр жени  с.запоминанием и формирователь команд управлени , вь1ходы которого подключены ко входам формировател  кодов синуса и ко- синуса угла, блока опорных напр жений и входам коммутаторов, через которые выход и второй вход устройства сравнени  и формировани  сигнала разности подключены соответственно ко входу и выходу одного из формирователей уровн  и фазы переменного напр жени  с запоминанием, а выходы и входы формирователей уровн  и знака посто нного напр жени  с запоминанием подключены ко входам и выходам одного из коммутаторов .

Управление фазой выходного напр жени  формирователей уровн  и фазы переменного напр жени  с запоминанием осуществл етс  формировател ми сигнала управлени  знаком иреобразовател  код-напр жение , который мен ет знак выходного

пр жени  преобразователей код-напр жение в зависимости от знака кода и знака опорного напр жени  в данный момент времени . Таким образом, на входе устройства сравнени  и формировани  сигнала разности имеютс  одинаковые по виду напр жени  (переменные). Сигнал разности также  вл етс  переменным напр жением. В св зи с тем, что формирователи уровн  и фазы

переменного напр жени  управл ютс  напр жением посто нного тока, необходимо осуществить преобразование сигнала разности из переменного напр жени  в посто нное . Дл  этого на выходе устройства сравнени  и формировани  сигнала разности используют преобразователи напр жени  из переменного в посто нное, управление которым осуществл етс  опорным напр жением с блока опорных напр жений.

Ввиду того, что этот преобразователь установлен в цепи управлени  по ошибке, а не в измерительной цепи, вносимые им погрешности не вли ют на точность сформированного выходного напр жени .

На фиг. 1 приведена схема устройства дл  цифроаналогового преобразовани ; на фиг. 2 - схема формировател  сигнала управлени  знаком преобразовател  код-напр жение .

Устройство содержит формирователь 1 кодов синуса и косинуса угла, блок 2 опорных напр жений, преобразователи 3 и 4 код-напр жение, устройства 5 и 6 сравнени  и формировани  сигнала разности, коммутаторы 7 и 8, формирователи 9 и 10 уровн  и фазы переменного напр жени  с запоминанием, формирователь 11 команд управлени , формирователи 12 и 13 сигнала управлени  знаком преобразовател  код- напр жение, блок 14 формирователей уровн  и знака посто нного напр жени .

Устройство дл  цифроаналогового преобразовани  работает следующим образом.

Формирователь 1 кодов синуса и косинуса угла формирует коды синуса и косинуса задаваемых углов. Код синуса поступает на преобразователь 3 код-напр жение, а код косинуса - на преобразователь 4 код- напр жение. Преобразователи 3 и 4 преобразуют коды, поступающие на их входы, в напр жени , которые поступают соответственно на один из входов устройств 5 и 6 сравнени  и формировани  сигнала разности . На втюрые входы устройств 5 и 6 сравнени  через коммутаторы 7 и 8 соответственно поступают напр жени  с выхода формирователей 9 и 10 уровн  и фазы переменного напр жени  с запоминанием. Одновременно знаковые разр ды кодов синуса и косинуса углов с выхода формировател  1 поступают соответственно на вход формирователей 12 и 13 сигнала управлени  знаком . На второй вход формирователей 12 и 13 поступает опорное напр жение.

Формирователи 12 и 13 анализируют знак кодов и знак опорного напр жени  и устанавливают на выходе преобразователей 3 и 4 код-напр жение соответствующий знак выходного напр жени , формиру  таким образом переменные напр жени  опорной частоты на выходе преобразователей 3 и 4 и согласовыва  вид напр жений на входе устройств 5 и 6 сравнени  без дополнительного

преобразовани  напр жений в измерительной цепи. По команде формировател  11 команд управлени  формирователь 11 вырабатывает коды дл  одного канала, с блока опорных напр жений поступает соответствующее данному каналу опорное напр жение на входы формирователей 12 и 13 и устройств 5 и 6 сравнени . Одновременно, по команде с формировател  11 через коммутаторы 7 и 8 к устройствам 5 и 6 сравнени  подключаютс  соответствующие формирователи 9 и 10. Выработанные устройствами 5 и 6 сравнени  сигналы разности с помощью опорного напр жени , поступающего с блока опорных напр жений, преобразуютс  в сигналы посто нного тока н через коммутаторы 7 и 8 поступают соответственно на входы формирователей 9 и 10, управл   уровнем и фазой соответствующих каналов.

В предлагаемом устройстве выходное напр жение (фаза) формирователей 9 и 10 в положительный полупериод опорного напр жени  соответствует знаку входного кода , а выходное напр жение преобразователей 3 и 4 противоположно знаку входного кода. В отрицательный полупериод опорного напр жени  знаки напр жений на выходе формирователей 9 и 10 и преобразователей 3 и 4 измен ютс  на противоположные. В положительный полупериод опорного напр жени  знак выходного напр жени  устройств сравнени  соответствует знаку разности входных напр жений, а в отрицательный - противоположен ему.

При формировании напр жени  посто нного тока формирователи 12 и 13 работают аналогично преобразованию кода в переменное напр жение в положительный полупериод . При этом выходное напр жение блока 14 формирователей соответствует знаку входного кода, напр жение на выходе преобразователей 3 и 4 противоположно ему, управление опорным напр жением формирователей 12 и 13 и устройств 5 и 6 сравнени  из блока 2 опорных напр жений по команде формировател  11 не производитс .

Формирователь сигнала управлени  знаком преобразовател  код-напр жение (фиг. 2) содержит три элемента И-НЕ 1, 2 и 3 и элемент ИЛИ-НЕ 4. При этом на первые входы элементов И-НЕ 1 и 2 пода етс  опорное напр жение, а на вторые входы элементов И-НЕ 1 и 3 подаетс  знак входного кода. Второй вход элемента 2 и первый вход элемента 3 соединены с выходом элемента 1, выходы элементов 2 и 3 поступают соответственно на первый и второй входы элемента ИЛИ-НЕ 4. Выход элемента 4,  вл  сь выходом формировател  сигнала управлени  знаком, поступает на знаковый вход преобразовател  код- напр жение. В положительный полупериод опорного напр жени  вырабатываетс  сигнал , инвертирующий знак выходного напр жени  на выходе преобразовател  код- напр жение, в отрицательный полупериод знак выходного напр жени  совпадает со знаком входного кода. В предлагаемом устройстве формирователь сигнала управлени  знаком преобразовател  код-напр жение согласовывает два напр жени  по виду до подачи их на вход устройства сравнени , рри этом исключаетс  преобразователь, согласующий напр жени  с выхода преобразователей код-напр жение и формировател  уровн  и фазы переменного напр жени  и вносима  им погрещность, точность устройства повышаетс .

Соответствующее включение формирователей уровн  и знака посто нного напр жени  с запоминанием позвол ет расщирить область применени  многоканального устройства путем дополнительного преобразовани  кода в посто нное напр жение.

Claims (3)

1.Устройство дл  цифроаналогового преобразовани , содержащее блок опорных напр жений, формирователь кодов синуса и косинуса угла, информационные выходы которого подключены к двум цеп м, кажда  из которых содержит последовательно соединенный преобразователь кЗц,-напр жение , устройство сравнени  и формировани  сигнала разности и формирователи уровн  и фазы переменного напр жени  с запоминанием , выход которого соединен со входом устройства сравнени  и формировани  сигнала разности, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности устройства, в него введены два формировател  сигнала управлени  знаком преобразовател  коднапр жение , первый и второй входы которых подключены соответственно .к знаковому выходу формировател  кодов синуса и косинуса угла и к выходу блока опорных напр жений, а выход - к знаковому входу преобразовател  код-напр жение, третий вход устройства сравнени  и формировани  сигнала разности подключен к выходу блока опорных напр жений.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что формирователь сигнала управлени  знаком содержит три элемента И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, выход которого  вл етс  выходом формировател , первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И-НЕ и первым входам второго и третьего элементов И-НЕ, входы которых соединены с выходом первого элемента И-НЕ, выходы - со входами элемента ИЛИ-НЕ.

3.Устройство по п. 1 отличающеес  тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей, в него введены два коммутатора и блок формирователей уровн  и

знака посто нного напр жени  с запоминанием и формирователь команд управлени  выходы которого подключены ко входам формировател  кодов синуса и косинуса угла, блока опорных напр жений и входам коммутаторов , через которые выход и второй вход устройства сравнени  и формировани  сигнала разности подключены соответственно ко входу и выходу одного из формирователей уровн  и фазы переменного напр жени  с запоминанием, а выходы и входы формирователей уровн  и знака посто нного напр жени  с запоминанием подключены ко входам и выходам одного из коммутаторов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Батоврин А. А. и др. Цифровые след щие системы судовой автоматики, «Судостроение , Л., 1972, с. 7-9.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 531129, кл. G 05 В 11/01, 1974 (прототип ).