Цифро-аналоговый преобразовательсо степенной характеристикой

 

Союз Соеетскни

Свцналнстнчвсинк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ е>8О7334 (61) Дополммтвльмов к авт, свмд-вур ьз (22) Заявиемо 26. 03. 79 (21) 2741851/18-24 с присоединением заявки йе6 06 8 7/20

Гесуяарственммй комитет

СССР

llo дФ4км мзебретення я еткрытяй (23) Приоритвт—

Оаубликовамо 230281. бюллетень Й9 7 (53} УДК 881. ЗЗ5. . ° 5 (088. 8) Дата опубликования описания 25. 02. 81 (72) Автор изобретения

В. Е. Ямный

Белорусский ордена Трудового Красного Энамеии государственный университет им. S. И. Ленина (71) Заявитель (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ

СО СТЕПЕННОЙ XAPAKTEPHCTHKOA

Изобретение относится к импульс.ной технике и может быть использовано в устройствах обработки аналого вой и аналого-цифровой информации. 5

Известен цифроаналоговцй преобразователь, выходное напряжение которого пропорционально Ап, где

A - -основание, n — показатель.сте пени, поступающий на вход преобразо- 1© вателя, содержащего счетчик, s «оторый заносят показатель степени, два конденсатора, аналоговые ключи, схему управления (1g .

Однако это устройство имеет большое время преобразования, равное т.эра ° ец©„,, где Т - минимально возможный интервал между двумя импульсами, поступающими на счетчик, пи максимальное число показателя стеness.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифроаналоговый преобразователь, содержащий регистр кода, соединенный

:с блоком управления, источник опор- . ного напряжения, выход которого через первый ключ подсоединен к первой обкладке первого йакопительного конденсатора и к информационному входу З0 аналогового запоминающего устройства, вход управления записью которого соединен с первым выходом блока синхронизации, а выход является выходом преобразователя, а вторая обкладка первогО конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, управляющий вход первого ключа соединен с вторым выходом блока синхронизации, информационный вход анаsmrosoro запоминающего устройства соединен через соответствующие ключи первой группы иэ а ключей с первыми обкладками конденсаторов группы из в конденсаторов, соединенных через соответствующие ключи второй группы из в ключей с шиной нулевого по енциала, вторые обкладки конденсаторов группы из а конденса- торов соединены с шиной нулевого потенциала, управляющие входы ключей первой группы ключей через соответствующие первые входы элементов И подсоединены к выхо- . дам регистра кода, вторые входы элементов И объединены и подсоединены к выходу элемента задержки, третьи входы элементов И подсоединены к выходу распределителя импульсов, входы

807334 которого соединены с генератором им. пульсов и с третьим выходом блока синхронизации, причем выход генератора импульсов подсоединен к элементу задержки, а четвертый выход блока синхронизации соединен с управляющими входами ключей второй группы ключей, генератором и распределителем импульсов, пятый и шестой выходы блока синхронизации соединены соответственно с управляющими входами ключей второй группы ключей и с запускающим входом генератора импульсов. Этот преобразователь имеет время преобразования,. рав"ое Сер Tlog< "макс 12/.

Однако в некоторых случаях такое быстродействие недостаточно.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Эта цель достигается тем, что в цифроаналоговом, преобразователе со степенной характеристикой, содержащем элементы И, регистр кода, источник опорного напряжения, выход которого через первый ключ подсоединен к первой обкладке первого накопительного конденсатора и к информационно. му входу аналогового запоминающего устройства, вход управления записью которого соединен с первым выходом блока синхронизации, а выход является выходом преобразователя, вторая обкладка первого накопительного;конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, управляющий вход первого ключа соединен с вторым выходом блока синхронизации, элемент задержки, распределитель импульсов, генератор .импульсов, первую и вторую группы ключей, группу накопительных кон- денсаторов, причем информационный вход аналогового запоминающего уст, ройства через соответствующие ключи первой группы ключей соединен с первыми обкладками соответствующих накопительных конденсаторов, группы накопительных конденсаторов, подключенных через соответствующие ключи второй группы ключей к шине нулевого потенциала, соединенной с вторыми обладками накопительных конденсаторов группы накопительных конденса торов, управляющие входы ключей второй группы объединены и подключены к третьему выходу блока синхронизациф выход генератора импульсов соединен с первым входом распределителя импульсов и входом элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими -выходами распределителя импульсов, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока синхронизации, вход генератора импульсов соединен с пятым выходом блока синхронизации, введены дешиф. раторы, входы которых соединены с соответствующими выходами регистра кода, а выходы каждого дешифратора подсоединены к третьим входам соответствующих элементов И.

На чертеже приведена принципиальная схема цифроаналогового преобразователя со степенной характеристикой.

Преобразователь содержит регистр

1 кода, элемент И 2, распределитель

3 импульсов, генератор 4 импульсов, элемент 5 задержки, источник 6 опорного напряжения, ключ 7, конденсатор 8, первую группу 9 иэ ключей, группу накопительных конденсаторов

10 иэ ь конденсаторов, вторую 11 группу из 3 ключей, блок 12 синхро низации, .аналоговое запоминающее устройство 13, дешифраторы 14.

Рассмотрим работу устройства при. наличии q=3 дешифраторов íà m/q

20 входов и 2 в/g --1 выходов (а=6), где m — количество разрядов двоичного представления числа.

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии ключи 7 и

11 замкнуты, а ключи 9 разомкнуты.

Конденсатор &- заряжен до напряжения Ео, а конденсаторы 10 разряжены.

По сигналу "пуск" от блока 12 синхронизации ключи 7 и 11 размыкаются, в регистр 1 кода заносится показатель степени п 8„, запускается генератор 4 импульсов. Импульс от распределителя 3 импульсов дает разрешение элементу И 2 ° Если в первом разряде 1 р а во втором 0 у To HB первом выходе первого дешифратора будет "1" и первый импульс от генератора 4, пройдя элемент 5 задержки, замкнет ключ 9 . НаПряжение на кон40 денсаторе 8 падает до величины о о 0

Со+ С„, 4 4 С „/Со если С„ / С = 8, To U g Е / (1+а)

Если в первой и во второ о разрядах записан "О", то состояние ключей не изменяется и напряжение на конденсаторе 8 также не изменяется.

Если в первом разряде регистра

50 кода записан "0", а во втором "1", то первый импульс от генератора 4 замыкает ключ 111 . Напряжение на конденсаторе 8 падает до величины оСо о

55 о " 1г/ о (С12Л 2 если (1+ < j-"(+8), то 02= g (+ .

Если в первом и втором разрядах регистра кода записана "1", то первый импульс от генератора 4 замыка.—

807334

Цифроаналоговый преобразователь со степенной х".,рактеристикой, содержащий элементы И, регистр кода, источник опорного напряжения, выход которого через первый ключ подсоединен к первой обкладке первого накопительного конденсатора н к информационному входу аналогового запоминающего устройства, вход управления записью которого соединен с первым выходом блока синхронизации, а выход является выходом преобразователя, вторая обкладка первого накопительного конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, управляющий вход первого ключа соединен с вторым выходом блока синхронизации, элемент задержки, распределитель импульсов, генератор импульсов, первую и вторую группы ключей, группу накопительных конденсаторов, причем информационный вход аналогового запоминающего устройства соединен через соответствующие ключи первой группы ключей с первьми обкладками соответствующих накопительных конденсаторов группы накопительных конденсаторов, подключенных через соответствующие ключи второй группы ключей к шине нулевого потенциала, соединенной с вторыми обкладками накопительных конденсаторов группы накопительных конденсаторов, управляющие входы ключей второй группы объе- динены и подключены к третьему. выходу блока синхронизации, выход генера,тора импульсов соединен .с первым входом распределителя импульсов и входом элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами эле.ментов И, вторые входы которых соединены,c соответствующими выходами pclc» пределителя импульсов, второй вход которого соединен с четвертым выхо-. дом блока синхронизации, вход генератора импульсов соединен с пятым выходом блока синхронизации, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьыения быстродействия преобразователя, он содержит дешифраторы, входы которых соединены с соответствующими выходами регистра кода а выходы каждого дешифратора подсоединены к третьим входам соответствующих элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2648805/24 кл. G 06 6 7/20, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР. по заявке Р 2691589/24,кл. G 06 G 7/20, 1978 (прототип). если и 0„+0 2 «cL< 2 + ° ° .+ 0(.2 в зависимости от состояния триггера в соответствующем разряде кода.

Если сигналы с,регистра кода снять с инверсных выходов, то

Eo . Eo "вк . пе» S0

U> „,В)и- в.- „,8)м (<>S) Uo(4+8) ет ключ 11, . Напряжение на конденсаторе 8 падает дс величины

ЕоСо Ео

u,,==

У

G «C, (С з С, если

5 (1 С 3(с ) =((+Я О(.(-Е /()«5) Таким образом включение дешифратора по выходу регистра кода позволяет эа один импульс генератора опросить два разряда.

Если дешифратор имеет больше, чем два входа, то одним импульсом генератора опрашивается большее количество разрядов.

- 15

Вторым импульсом от генератора опрашиваются следующие два разряда регистра кода. Величина конденсаторов выбирается, исходя из следующих соотношений (— *")=(.и(,(" ).(в(, Со Со 1 (;. )=(1"

Третьим импульсом от генератора опрашиваются следующие два разряда регистра кода.

Величина конденсаторов выбирается, исходя иэ следующих соотношений Зо

После прохождения трех импульсов от генератора опрашиваются шесть разрядов регистра кода, а напряже:ние на конденсаторе 8 равно

Ео Ео

0 s где N 204-2 + 2 + °; ° 2 2 -1

2 е«61

По ркончанию q импульсов в аналоговое .запоминающее устройство (13) запишется напряжение UI

Время преобразования равно

tzp =q Т °

Выигрыш во времени преобразОвания

mT у)

К = — > 2 причем т и макс

% так как qcm /2.

При 0 .3 и m = 6 выигрыа равен двум.д5

Таким образом, быстродействие предлагаемого устройства более чем в 2 раза. превышает известные схемы.

Формула изобретения

807334

Составитель Т. Иванова

Рв акто Л. Кеви . Tex И. о ощ Ко екто И. Внгула

Заказ 95 б. Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Ра ская наб. д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4