SU896646A1 - Дробно-рациональный цифроаналоговый преобразователь - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных устройствах дл  функционального преобразовани  позиционного кода в напр жение .

Известны функциональные цифроаналоговые преобразователи, осуществл ющие аппроксимацию рациональной дробью в виде отношени  полиномов .второго пор дка 1,.

Пассивные преобразователи ИJ содержащие цифровой управл емый резистор и масштабные резисторы, отличаютс  простотой, однако воспроизводима  ими рациональна  дробь имеет взаимосв занные коэффициенты и поэтому возможности ее применени  ограничены.

Более гаирокими функциональными возможност ми обладает устройство, которое содержит аналоговое делительное устройство и два квадратичных цифроаналоговых преобразовател .

каждый из которых включает в себ  цифровой управл емый резистор, два операционных усилител , масштабные резисторы и потенциометры t2l.

Его недостатками  вл ютс  сложность из-за наличи  аналогового делительного устройства и двух цифровых управл емых резисторов, а также ограниченна  точность, определ ема  точностью аналогового делитель-10 ного устройства.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  преобразователь, содержащий два цифровых управл емых резистора, цифровые входы которых

15 объединены и  вл ютс  цифровым входом устройства, два инвертора, операционный усилитель, шесть потенциометро в и масштабные резисторы. Первые и вторые выводы первого, второго

20 . иТретьего потенциометров подключень) к входу и выходу первого инвертора соответственно, первые и вторые выводы четвертого, п того и шестого

потенциометров подключены к входу и выходу второго инвертора соответственно . Средние выводы потенциометров непосредственно и через масштабные резисторы подключены к цифровым управл емым резисторам, выходы последних соединены с входом операционного усилител , вькод которого  вл етс  выходом устройства. Вход первого инвертора  вл етс  ана- логоТвым входом ycTpoftcTBaj, вход второго инвертора подключен к выходу операционного усилител . Этот преобразователь воспроизводит рациональную дробь с независимыми коэффициентами,вследствие чего он может использоватьс  дл  ппроксимации широкого класса функций

Недостатками этого преобразовател   вл ютс  сложность из-за необходимости использовани  двух цифровых управл емых резисторов и отсутствие достаточно простой регулировки масштаба воспроизводимой зависимости , так как дл  изменени  масштаба функции требуетс  перестройка всех коэффициентов или введение дополнительного масштабного усилител , усложн ющего устройство.

Цель изобретени  - упрощение преобразовател  .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в дробно-рациональный цифроаналоговый преобразователь, содержаш й инвертор, мелсду входом и выходом которого включены три параллельно соединенные потенциометра, цифроуправл емый резистор, цифровые входы которого объединены и  вл ютс  первым входом преобразовател , первый аналоговый вход подключен к среднему выводу первого потенциометра , а второй аналоговый-ВХОД через первый масштабный резистор подключен к среднему выводу второго потенциометра , операционный усилитель, в цепь обратной св зи которого включен резистор обратной св зи, выход операционного усилител   вл етс  выходом преобразовател , а вход подключен к выходу цифроуправл емого резистора, средний вывод третьего потенциометра через второй масштабный резистор подключен ко входу операционного усилител , введен сумматор, первьй вход которого подключен ко второму аналоговому входу цифроуправл емого резистора, второй вход сумматора подключен к выходу операционного усилител , третий вход  вл етс  вторым входом преобразовател , а выход сумматора подключен ко входу инвертора.

На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого преобразовател .

Преобразователь содержит сумматор 1 , инвертор 2, цифроуправл емый резистор 3, потенциометры 4,5 и 6,

масштабные резисторы 7 и 8 и операционный усилитель 9 с резистором 10 обратной св зи. Первые и вторые выводы потенциометров 4,5 и 6 подключены к входу и выходу инвертора 2 соответственно , средний вывод потенцио метра 4 соединен с первым аналоговым входом цифроуправл емого резистора 3.,второй аналоговый вход которого подключен к первому входу сумматора 1

непосредственно, а к среднему выводу потенциометра 5 - через масштабный резистор .7. Средний вывод потенциометра 6 через масштабный резистор 3 и входу операционного усилител  9,

выход которого соединен со вторым входом сумматора 1, выход последнего подключен к входу инвертора 2. Третий вход сумматора 1  вл етс  вторым входом устройства, цифровой вход циф

роуправл емого резистора 3  вл етс  первым входом устройства, выход операционного усилител  9  вл етс , выходом устройства.

Преобразователь работает следующим образом.

Входное напр жение поступает на третий вход сумматора 1, где сумми-руетс  с выходным напр жением преобразовател  и напр жением, дей:твующим в средней точке цифрового управл емого резистора 3, что отражаетс  следующим уравнением

и, K,u,;f к, K.,U6,, (1)

где U - выходное напр жение сумматора 1 ;

и. - напр жение, действующее в средней точке цифрового управл емого резистора 3; tiblx выходное напр жение устройства; Uj,- входное напр жение устрой ,ства;

К, К.- масштабные коэффициент

Ч первого, второго и третьего входов сумматора 1 соответственно .

Учитыва  соотношени  между напр жени ми , действующими в преобразователе

(Лв

К.:

)

и. ; 11)

I А. .

L/

01 А-9)

ш ,,

где JQ- весова  проводимость цифрового управл емого резистора 3; Д7 8,3(- проводимости резисторов ,7,8 и 10 соответственно; б- входной код (, выходное напр жение устройства равно

(4)

fttiW ftvj f

. VB.e.BaSoT

где AQ -Kj- 2Ке,;

при условии Ло Jy Q 3(Q

Следует отметить, что рациональна  дробь,  вл юща с  отношением полиномов второго пор дка, имеет максимум п ть независимых коэффициентов , так как если хот  бы один из ее коэффициентов отличен от нул , можно разделить все коэффициенты рациональной дроби на коэффициент отличный от нул  и приравн ть последний единице.

В предлагаемом устройстве К , У., К,К, У. используютс  дл  регулировки п ти независимых коэффициентов рациональной дроби (4), а масштабный коэффициент сумматора 1 по третьему входу Ка определ ет--масштаб воспроизводимой зависимости. Это позвол ет измен ть масштаб функции путем изменени  К,, без перестройки всех коэффициентов.

Технико-экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в упрощении преобразовател  и в обеспечении возможности простой регулировки масштаба воспроизводимой зависимости

при сохранении функциональных возможностей .

Claims (3)

1.СМолов В. Б., Фомичев В. С. Аналого-цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства. Л., Энерги , 1974, -с, 153, р. 6.8.2 .Смолов В. Б., Сторожева Т. М. Дробно-рациональные преобразователи код-напр жение.- Автометри , 1971,. № 4, с. 90, р.

2.3.

3. Авторское свидетельство СССР № 327498, кл. G 06 J 3/00, 1972 (прототип).