Устройство для деления напряженияес:;гоаюаг1^ - ^l^^mm^mmmmshejii^tehsi ц

 

О П И С А Н И Е 354422

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.VI I.1970 (№ 1166808/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1972. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 27.Х.1972

М. Кл. G 06g 7/16

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681 335.513(088.8) Авторы изобретения

А. А. Волков, А. Ф. Сушко, М. В. Хохряков и А. А. Сорокин

Харьковский институт радиоэлектроники

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области аналогоцифрового преобразования и может быть использовано в прецизионных кодирующих и декодирующих преобразователях для точного деления напряжения в отношении 2: 1.

Известное устройство для получения отношения двух напряжений состоит из двух делителей, образующих мостовую схему., в диагональ которой включен компаратор. Плечи делителей содержат потенциометры, один из которых является задающим, а другой — отрабатывающим. Ползунок последнего кинематически связан с валом двигателя, якорная цепь которого запитана через контакты поляризованного реле, используемого в качестве комп ар атор а.

Однако в таком устройстве точность деления напряжения в заданном отношении ограничивается относительной неточностью резисторов, образующих делители, и погрешность деления не может быть снижена до величины, меньшей технологической неточности резисторов плеч делителей.

Цель изобретения — разработка устройства, обеспечивающего деление напряжения в отношении 2: 1 с высокой точностью, при которой погрешность деления на несколько порядков меньше относительной неточности резисторов, образующих делители.

Это достигается тем, что входы одного из делителей подключены к источнику входного напряжения через контакты реле, а выходы компаратора соединены с логической схемой, связанной с двумя цифровыми управляемыми сопротивлениями, включенными соответственно в одно из плеч каждого делителя.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит два делителя, образующие мостовую схему, в диагональ которой включен компаратор 1. Плечи

15 одного из делителей, состоящего из резисторов 2, 8 и цифрового управляемого сопротивления (ЦУС) 4, подключены к источнику входного напряжения через контакты реле о (переключатели) . Второй (некоммутируемый)

20 делитель образован резисторами 6, 7 и цифровым управляемым сопротивлением 8. Компаратор 1 включен параллельно нормально открытым контактам реле 9. Выходы компаратора соединены с входами логической схе25 мы 10, выходы которой связаны с обмотками реле, входящими в состав цифровых управляемых сопротивлений 4 и 8. Логическая схема 10 содержит два триггера, дешифратор и два регистра, управляющие состоянием со30 противлений 4 и 8.

354422

Соотношение плеч каждого делителя в исходном состоянии таково, что выполняются условия

U U

% (—, Uzz(—, а

2 где U — входное напря>кение; Uz — выходное напряжение коммутируемого делителя в исходном состоянии; Uп — выходное напряжение второго, некоммутируемого делителя.

Сопротивления эталонных резисторов, образующих каждое из цифровых управляемых сопротивлений, выбраны так, что выполняется перекрытие сетки квантования по уровню, т, е. приращение выходного напряжения делителя, обусловленное изменением цифры в какомлибо разряде цифрового управляемого coripoтивления, превышает приращение, обусловленное изменением цифры в ближайшем к нему младшем разряде в 2/г раз (для случая двоичного кода, управляющего цифровым сопротивлением), где 2 — основание двоичной системы счисления, k — коэффициент перекрытия

1 сетки квантования по уровню, причем — (k(1.

При выполнении этого условия, т, е. перекрытия сетки квантования по уровню, сии>каются требования к точности резисторов, образующих цифровые управляемые сопротивления.

В исходном состоянии все реле цифровых управляемых сопротивлений обесточены, что соответствует управляющему числу (цифре), равному 000...0.

Выходное напряжение коммутируемого делителя имеет два значения, соответствующие выключенному (Uz ) и включенному (Uz ) реле 5. Считая переходные сопротивления контактов реле одинаковыми, запишем а+ б где U — входное напряжение делителя.

Выходное напряжение некоммутируемого делителя имеет одно значение — Uzz.

Работа устройства заключается во взаимной поочередной коррекции делителей. При коррекции делителей замыкаются контакты реле

5, а затем с помощью этого реле периодически переключаются резисторы плеч первого делителя. С помощью компаратора 1 определяется знак разности, между выходными напряжениями некоммутируемого и коммутируемого делителей при обесточенном и включенном реле, т. е. знак разности Uzz — Uz, и Uzz — 1т

Возможные комоинации сравнений этих напряжений можно записать в виде четырех систем неравенства, позволяющих определить делитель, обладающий большей погрешностью деления напряжения и знак этой погрешности.

По знаку погрешности можно судить о направ5

Зо

40 лепин изменения выходного напряжения делиU теля для достижения уровня —, т. е, о направ2 лении коррекции плеч делителя.

B соответствии со знаком разности выходных напряжений делителей, управляющий импульс от компаратора 1 по шинам «больше» или «меньше» поступает в логическую схему

10, которая по результатам двух сравнений выходных напряжений делителей (при включенном и обесточенном реле 5) определяет делитель с большей погрешностью коэффициента деления и направления его коррекции (т.е. изменение сопротивления одного из плеч st| лителя при помощи цифрового управляемого сопротивления, повышающее точность деления в отношении 2: 1). Коррекция коэффициента деления каждого делителя осуществляется с помощью сопротивлений 4 и 8 соответственно, управляемых логической схемой

10. Коррекция делителя, обладавшего большей погрешностью в исходном состоянии, продолжается (за счет управляющих сигналов, поступающих от логической схемы 10) до тех пор, пока его погрешность не станет меньше погрешности второго делителя.

После этого коррекция первого делителя приостанавливается и начинается коррекция второго, выполняемая аналогичным образом.

Взаимная поочередная коррекция делителей продолжается до тех пор, пока это позволяет разрядность цифровых управляемых сопротивлений. После этого прекращается коммутация плеч делителя, отключается компаратор и каждый делитель используется как эталонный.

Устройство обеспечивает высокую точность деления напряжений в отношении 2: 1, при котором погрешность деления на несколько порядков ниже по сравнению с технологической погрешностью резисторов, образующих плечи делителей.

Предмет изобретения

Устройство для деления напряжения в отношении 2: 1, содержащее два делителя напряжений, включенные по мостовой схеме, в диагональ которой включен компар атор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит реле, цифровые управляемые сопротивления и логическую схему, входы которой соединены с выходами компаратора, а выходы подключены к двум смежным плечам мостовой схемы, в каждое из которых включено цифровое управляемое сопротивление, пр ичем входы одного из делителей напряжения подключены к источнику входного напряжения через контакты реле, 354422 л" т

Составитель Т. Озерова

Техред Т. Курилко

Корректор С. Сатагулова

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3599/18 Изд. ¹ 1487 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5