Двоично-весовая матрица для преобразователей кода в напряжение
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик ()1 003121 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.08,81 (2!) 3335854/18-24 с присоединением заявки ¹ М К з
G 08 С 9/00
Н 03 К 13/02
Государственный комите1
СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (%3) УДК 881. 325 (088.8) Опубликовано 070383, Бюллетень ¹9
Дата опубликования описания 07,03 83 с с
I (72) Автор изобретения
Г.A.Bèíoãðàäîâ
;с ь (7!) Заявитель (54) ДВОИЧНО-ВЕСОВАЯ МАТРИЦА ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ . КОДА В НАПРЯЖЕНИЕ
Изобретение относится к автома тике и вычислительной технике и может быть .использовано в преобразователях аналоговой величины в код и кода в аналоговую величину.
Известны двоично-весовые матрицы, содержащие токоограничивающие элементы, соединенные параллельно через ключи с общей шиной, а через допол-: нительные токоограничивающне элементы и инвертор — с источником напряжения, а источник входного кода подключен к управляющим входам . ключей 1!.
Недостатком данной матрицы является ее сложность.
Наиболее близким к предлагаемой является двоично-весовая матрица для преобразователей кода в напряжение, содержащая токоограничивающие эле менты, соединенные параллельно через ключи одними выводами с источниками напряжения, а другими выводами с выходами двоично-весовой матрицы, управляющие входы ключей подключены к источнику входного кода L21.
В качестве ключей известной двоично-весрвой матрицы могут быть использованы переключающие элементы на биполярных или униполярных транзисторах, подключенные в старших разрядах к повторителю, выполненному, например, на. операционном усилителе (31
Недостатком данного устройства является ограниченная точность.
Цель изобретения †повыаение точности двоично-весовой матрицы. р Поставленная цель достигается тем, что, в двоично-весовой матрице для преобразователей кода в напряжение, содержащей токоограничивающие элементы, соединенные параллельно через ключи одними выводами с источником напряжения, а другими выводами - с выходом двоично-весовой матрицы, управляющие входы ключей подключены к источнику входиого кода, другие входы ключей стараих разрядов матрицы подключены к ее выходу.
На чертеже представлена структурная схема устройства для формирования сигнала рассогласования между
yrqoM и его кодовым эквивалентом с использованием двоично-весовой матрицы. устройство содержит синусно-косинусный датчик 1 угла, подключенный к коммутатору 2 квадрантов. Один
1003121 выход коммутатора 2 через последовательно соединенные двоично-весовую матрицу 3 и токоограничивающий элемент 4 подключен к одному входу суммирующего усилителя 5. Другой выход коммутатора 2 через последовательно соединенные двоично-весовую матрицу б и токоограничивающий элемент 7 подключен к другому входу суммирующего усилителя 5. Двоичновесовые матрицы 3 и 6 состоят из токоограничивающих элементов 8, соединенных параллельно через ключи
9 с входом и выходом этих матриц.
Ключи 9 состоят из переключающих элементов 10, подключенных в старших разрядах к повторителям 11. Выходы прямого и дополнительного кодов формирователя 12 подключены к управляющим входам ключей 9 двоично-весовой матрицы 3 и б соответственно. Входы и выходы двоично-весовых матриц 3 и
6 подключены к одним и другим входам ключей 9 старших разрядов этих матриц. токоограничивающие элементы могут быть выполнены в виде резисторов.
Устройство работае" следующим образом.
На выходе датчика 1 формируются сигналы, промодулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла d- поворота вала. Коммутатор
2 квадрантов формирует два старших разряда выходного кода и подключает к выходу коммутатора 2 противофазные напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла oL. Сопротивление последовательно соединенных матрицы 3 и элемента 4 можно представить соотношением
2 "" P
0 +О
1 91 N R1 где R — сопротивление резистора
0 старшего разряда матриц
Зи 6, N — - прямой код на выходе формирователя 12>
R„ — сопротивление резистора элементов 4 и 7.
Сопротивление последовательно соединенных матрицы б и элемента
7 можно представить соотношением
2 Ro э2 К Я + 1
0 где N — -N †-. . дополнительный код на
0 выходе формирователя 12
Входные напряжения суммирующего усилителя 5 имеют разные знаки и вычитаются. При нулевом выходном напряжении усилителя 5 его входные напряжения равны по модулю
5 (М И) з1па
2 +)сй 2 +1((й -й)
В
10 где K = — — постоянный коэффиRî циент.
При к=0,2775 имеет место приближенное (с погрешностью 2 угл. MHH) равенство
4(2"+» н -н)) (М -М) 2"-1,1,М)
15 что соответствует равенству угла о его кодовому эквиваленту N.
20 При рассогласовании между углом с и его кодовым эквивалентом N выходной сигнал усилителя 5 изменяется по синусоидальному закону в функции К» 11.
Подключение выходов матриц 3 и б ,< другим входам ключей старших разрядов этих матриц исключает погрешность, обусловленные сопротивлением ключей, повышая точность двоично 0 весовой матрицы и устройства в целом .
Формула изобретения
Двоично-весовая матрица для преобразователей кода в напряжение, содер35 жашая токоограничивающие элементы, соединенные параллельно через ключи одними выводами с источником напряжения, а другими выводами — с выходом двоично-весовой матрицы, управ40 ляющие входы ключей подключены к источнику входного кода, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения точности двоично-весовой матрицы, другие входы ключей старших разрядов матрицы подключены к ее
45, ду
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Шмид Г. Устройство и принцип действия преобразователей аналог
50 код. Пер. ГОНТИ Р 4211(71), 1971, с. 228 — 233, рис. 1У.20.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 726662, кл. Н 03 К 13/00, 1977 (прототип ) .
55 3. A.Ã.Àëåêcåíêo и др. Применение прецизионных аналоговых интегральных схем. М., "Радио и связь", 1981, с. 192, рис. 7.23.
1003121
Составитель A. Смирнов
Редактор A. Ворович ТехредЕ.Харитончик Корректор М. Шароши
Заказ 1567/34 Тираж 616 Подписное
ВНИИПИ 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
