Параллельно-последовательный делитель напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 752784 (61) Дополнительное к ввт, свид-ву (22) Заявлено 09.1172 (21) 1845061/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3007.80. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300780 51 „ „з

Н 03 К 13/02

Государстаеиный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 325 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.A.Ôèëèïïoâ и И.A.Ôèëèïïîâ (71) Заявитель

Фрунзенский политехнический институт (54 ) ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ

Известен делитель напряжения с кортежем коэффициентов деления, подчиняющихся геометрической прогрессии, который необходим для построения равноточных аналого-цифровых преобразователей, состоящий из резисторов, соединенных последовательно, сопро- 15 тивления которых подчиняются геометрической прогрессии. Эта цепочка подсоединяется к образцовому напряжению через один из rn резисторов, значения сопротивлений которых обеспечивают 20 формирование и m значений напряжения, подчиняющихся геометрической прогрессии (1) . ния (21 .

Недостатком этого делителя является невозможность одновременного формирования им нескольких значений образцовых напряжений, что не обеспечивает ему и аналого-цифровому преобразователю, использующему данный делитель, высокого быстродействия.

Поскольку в нем формируются значения напряжения по одному в каждом разряде, то общее время работы равно про;должительности и пт тактов, где

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих равноточных (с постоянной относительной погрешностью по всему диапазону) аналого-цифровых преобразователей.

Недостатком делителя является or- 25 раниченность его разрядности, равной двум.

Известен также параллельно-последовательный делитель напряжения, со.держащий (m -1) последовательно со- 30 единенных ступеней деления, в каждой из которых первый и второй входы соединены через и параллельно соединенных цепочек, состояших из последовательно соединенных ключа и резистора, первый вход и выход каждой ступени деления соединены через (п -1) параллельно соединенные вторые аналогичные цепочки, шунтированные ключом, источник образцового напряжения, соединенный первым выводом с первым входом старшей ступени деления и вторым выводом — co вторыми входами всех ступеней деления, которые соединены также с одним из выводов выходного резистора, вторым выводом соединенного с выходом младшей ступени деле752784

На чертеже предсгавлена схема предлагаемого делителя.

Делитель содержит в каждой ступени деления дополнительную цепочку, состоящую из (n +1) -ro последовательно соединенных резисторов 1-4. Эта цепочка вторым выводом через дополнительный ключ 5 соединена с выходом ступени. Первый вывод этой цепочки соединен со вторым выводом источника образцового напряжения. Первый вход и выход ступени деления соединены через (it -1) параллельно соединенные цепочки, состоящие из последовательно соединенных резисторов 6 — 8, ключей 9-11 и шунтированные своим дополнительным ключом 12. Первый и второй вход ступени деления соединены через и параллельно соединенных вторых аналогичных цепочек, состоящих иэ последовательно соединенных ключей 13 — 15 и резисторов 16 — 18.

Дополн ит ел ьн а я це почк а, состоящая из (it +1) "ro резисторов 19 — 22 и имеющая номер а, соединена BTophtM выводом через свой дополнительный ключ

23 с первым выводом источника 24 образцового напряжения. Одноименные выводы всех дополнительных цепочек

"65 число зваков в разряде, à rn —.количество разрядов.

Цель изобретения — повышение бйстродействия

Поставленная цель достигается тем, что в параллельно-последовательный делитель напряжения, содержащий (m-1) последовательно соединенных ступеней деления, в каждой из которых первый и второй входы соединены через и параллельно соединенных цепочек, состоящих из последовательйо со единенных ключа и резистора, первый вход и выход каждой ступени деления соединены через {и -1) параллельно соединенные вторые аналогичные цепочки, шунтированные ключом, источник образцового напряжения, соединенный первым выводом с первым входом старшей ступени деления и вторым. выводом — co вторыми входами всех степеней деления, введены т дополни- 20 тельных цепочек, состоящих из (и +1)го носледовательно соединенных резис-,. торов кажцая, и tit {@+2) дополнительных ключа, причем первые выводы дополнительных цепочек соединены со вторым выводом источника образцового напряжения, первый вывод которого соединен через соответствующий дополнительный ключ со вторым выводом т -ной дополнительной цепочки, второй вывод 30 какцой из остальных (а — 1) дополнительных цепочек соединены соответственно через дополнительный ключ с выходом соответствующей ступени деления, а одноименный вывод каждой дополнительной цепочки соединен соответственно через дополнительный ключ с соответствующей выходной клеммой делителя соединены через дополнительные ключи 25 с соответствующей из выходных клемм 26 делителя.

Устройство работает следующим образом..

Каждая 1 - ая степень деления при формировании конкретного коэффициента деления представляет собой два последовательно соединенных резистора с сопротивлениями Я и Й; . Сопротивление каждого (-ro из и выходных резисторов, кроме (и +1)-ro, для любой ) -ой ступени деления равно п = 0-й 4 "

/(с" 1 > 1, а их сумма совместно с сопротивлением (it +1) -го резистора составляет Я, следовательно, сопротивление (л +1) -го резистора равно

f3,(з-a)

Я-. г;. =г„. /(С -1), где < — номер резистора последователь-, ной цепочки;

) — номер разряда, /г; 1, =const )i, i 1

Величины сопротивлений резисторов в параллельно соединенных первых цепочках каждой 1 -ой степени деления определяют ся следующим соот н ошен и ем .

Ч .=Я+к /R ()

Величины сопротивлений резисторов в,параллельно соединенных вторых цепочках каждой j -ой ступени деления определяются таким образом п,.=(я tc"-<)-и;,. )(r;, При подключении делйтеля под образцовое напряжение () и запуске узла, управляющего состоянием всех его ключей (на чертеже этот уэел не показан) первыми замыкаются ключ 23 и ключи 25 m -ой дополнительной цепочки. На выходных клеммах появляются образцовые (n +1) значения напряжений

1.) < =О, /(С } при t„„=(, l,.„п 1, После того, как они используются аналого-qH4poamn преобразователем, размыкаются все вышеуказанные ключи, замыкается соответствующая пара ключей 11, 15, или 10, 14 или 9, 13 или ключ 12 и ключи 25 следующей младшей ступени деления. При этом на выходных клеммах делителя 26 формируются образцовые значения напряжений

Затем, после их использования, размыкаются все ключи 25 (re -1) -й ступени деления, а выбранная пара замкнутых ключей 11, 15, или 10, 14, или 9, 13, или ключ 12, остается в в замкнутом состоянии, замыкается аналогичная нара ключей (tn -2) -й ступени деления и все ее ключи 25. При этом

752784 на выходах формируются образцовые значения напряжений, равные йналогично при подключении на выходные клеммы делителя j -й ступени деления с замыканием во всех старших . ступенях деления ключей 11, 15; 10, 14; 9, 13 или 12 формируются значения образцовых напряжений

U; «u;. f(c" ), 10

Наконец, при подключении к выходным клеммам делителя 1-й декады, перед которой э амкн у ты в каждой ст аршей ступени, кроме m -й, соответствующие пары ключей 11, 15; 10, 14 или 9, 13, или 12, формируются образцовые значения напряжения U »> = О» /С"

При комбинировании замыкания всех ключей 11, 15; 10, 14; 9,13 и 12 во всех ступенях деления будут сформи- 2() рованы и -»и образцовых значений напряжения, любые соседние из которых отличаются в С раз, т.е. составляют требуемый кортеж геометрической прогрессии. 25

Рассмотренный параллельно-последовательный делитель напряжения позволяет одновременно формировать и >1 образцовых значений напряжения, подчин яющихся геометрической про грес- 30 сии, что обеспечивает построение равноточных аналого-цифровых преобразоват елей с более высоким быстродей ствием. Это расширяет области применения равноточных аналого-цифровых npe" 35 образователей.

К тому же, если в этих преобразователях наименьший результат измерений выбрать равным одной целой единице измерения, то они смогут выда- @ вать результаты измерения не только в значениях измеряемой величины, но и в их целочисленных логарифмах, что существенно сокращает емкость последующих узлов памяти, линий связи и позволяет вести последующие расчеты в логарифмах, т.е. иметь более простую и более быстродействующую аппаратуру обработки снимаемой информации.

Формула изобретения

Параллельно-последовательный делитель напряжения, содержащий (m -1) последовательно соединенных ступеней деления, в каждой из которых первый и второй входы соединены через

П параллельно соединенных цепочек, состоящих из последовательно соединенных ключа и резистора, первый вход и выход каждой ступени деления соединены через (и -1) параллельно соединенные вторые аналогичные цепочки, шунтированные ключом, источник образцового напряжения, соединенный первым выводом с первым входом старшей ступени деления и вторым выводом— со вторыми входами всех ступеней деления, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены и» дополнительных цепочек, состоящих иэ (и +1) последовательно соединенных резисторов каждая, и m (n +2) дополнительных ключа, причем первые выводы дополнительных цепочек соединены со вторым выводом источника образцового напряжения, первый вывод которого соединен через соответствующий дополнительный ключ со вторым выводом »и -ной дополнительной цепочки, второй вывод каждой из остальных (m — 1) дополнительных цепочек соединен соответстве-нно через дополнительный ключ с выходом соответствующей ступени деления, а одноименный вывод каждой дополнительной цепочки соединен соответственно через дополнительный ключ с соответствующей выходной клеммой делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Измерительная техника, 1974, Р12,;с .20,. рис, 3, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 1843610/18-21, 31.10,72(прототип) .

752784

Составитель A.Âîèòåëåâ

Техред И,Лсталош

Редактор С.Тимохина

Корректор Е.Папп

Заказ 4764/19

Тираж 995 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4