Преобразователь синусно-косинусных сигналов переменного тока в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСНОКОСИНУСНЫХ СИГНАЛОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В КОД, содержаний коммутатор квафан тов,; входы которого, соединены с источником синусно-косинуснцх сигналов , а первый и второй выходы коммутатора квадрантов подключены соответственно к первому и второму блокам функционального преобразования; напряжений, выходы которых подключены к-первому и второмувходам сумматора,выход сумматора подключен к одному входу блока управления, один выход которого подключен к коммутатору квадрантов, а другой - к управляющим входам первого и второго блоков функционального преобразования напряжений , отличающийся тем, что, с целью повыиения точности преобразования, в него введен третий блок функционального преобразования напр51жения, один .вход которого подключен к второму выходу коммутатора квадрантов, управлякяций вход подключен к другому выходу блока управления , выход подключен к третьес му входу сукматора, а даугие входы блока управления соединены с источО ) ником синусно-косинусных сигналов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК .

Э(5ц 0 08 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19

Л (21) 3444207/18-24 (22) 28.05.82 (46) 23.09.83. Бюл. Р 35. (.72) Я.М.Великсон (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 260979, кл. G 08 С 9/00, 1967

2. Авторское свидетельство СССР

Р 817740, кл. С 08 С 9/04, 1978 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСНОКОСИНУСНЫХ СИГНАЛОВ ПЕРЕМЕННОГО TOIQl

В КОД, содержащий коммутатор квадрантов, входы которого, соединены с ис точником синусно-косинусных сигналов,- а первый и второй выходы коммутатора квадрантов подключены соот- . ветственно к первому и второму блокам функционального преобразования .

„„SU„„,1 043702 А напряжений, выходы которых подключены к первому и второму входам сумматора,. выход сумматора подключен к одному входу блока управления, один выход которого подключен к коммутатору квадрантов, а другой — к управляющим входам первого и второго блоков функционального преобразования напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен третий блок функционального преобразования напряжения, один вход которого подключен к второму выходу коммутатора квадрантов, управляющий вход подключен к другому выходу блока управления, выход .подключен к третье- а му входу сумматора, а другие входы ® блока управления соединены с источником синусно-косинусных сигналов.

1043702

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источникон информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи синусно- 5 косинусных сигналов переменного тока н код, содержащие коммутатор кнадрантов, подключенный к первому

Фходу элемента сравнения и блоку аппроксимации, выходы которого под- 10 ключены непосредственно и через блок преобразования кода в напряжение соответственно к второму и третьему входам элемента сравнения, выход элемента сравнения подключен к блоку управления, выходы которого подключены к коммутатору квадрантов, бло- кам аппроксимации и преобразования кода в напряжение (1 ).

Недостатком такого преобразователя является невысокая точность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь синусно-косинусных сигна-. лов переменного тока в код, содержащий коммутатор квадран тов, входы ко 25 тсрого соединены с источником синусно-косинусных сигналов, а первый и

Второй выходы коммутатора кнадрантов. псдкл гчены соответственно к первому и BTopol"ó блокам функционального 3р преобразования напряжений, выходы которых подключены к первому и втором входам сумматора, выход сумматора подключен к одному входу блока управления, Один ВыхОд KoTopoI О пОд 35 ключен к коммутатору квадрантов . а другой — к управляющим входам первого и второго блоков функционального преобразования напряжений 2 1.

-Недостатком известного преобразователя является значительная методическая погрешность аппроксимации.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается 45 тем, что в преобразователь синуснокосинусных- сигналов переменного тока в код, содержащий коммутатор квадрантов, нходы которого соединены с источником синусно-косинусных сигна- 50 лов, а первый и второй выходы коммутатора квадрантов подключены соответственно к первому и второму блокам функционального преобразования напряжений, выходы которого подключены к первому и второму входам сум- 55 матора, выход сумматора подключен к

:одному входу блока управления, один выход которого подключен к коммутатсру квадрантов, а другой — к управляющим входам первого и второго бло- 60 ков функционального преобразования напряжений, введен третий блок функциональногс преобразования напряже".. ний, один вход которого подключен к второму выходу коммутатора квад0 = Usinlut -sink; U< = Us inst -cosa(, где d.- угол поворота вала преобразователя.

Работа преобразователя происходит в соответствии с зависимостью:

"U 20,80447+О, 5Ч .У, ПЛ7П ТГ-"Т

+Uс 4

О, где 1 - кодовый эквивалент угла К.

Каждая из составляющих зависимости (1 J формируется с помощью блоков

2-. 4, соответственно.

Синусное и косинусное напряжения

U и U,ïoñòóïàIoò на блок 34 синхронизации, на соответствующие компаратсры 9 и 10 и на переключатель 11.

Блок 34 синхронизации обеспечивает сложение синусно-косинусных напряений по модулю и формирование рантов, управляющий вход подключен к другому выходу блока управления, выход подключен к третьему нходу сумматора, а другие входы блоКа управления соединены с источником синусно-косинусных сигналов.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит коммутатор 1 квадрантов, первый 2, вто- . рой 3 и третий 4 блоки функционального преобразования напряжений, сумматор 5, блок 6 управления. Входы коммутатора 1 квадрантов и блока 6 управления соединены с источником синусно-косинусных сигналов — источником 7 синусных сигналов и источником 8 косинусных сигналов переменного тока. Коммутатор

1 квадрантон состоит из, компараторов 9 и 10 переключателя 11. Блок 2 состоит из резисторов 12-14 и операционного .усилителя 15, и блока 16 преобразования код — ток, образованного резистинной матрицей типа 8-2R и блоком ключей. Блок 3 состоит из резисторов 17-20, операционного усилителя 21.и блока 22 преобразования код — ток, выполненного аналогично блоку 16. Блок 4 состоит иэ резисторов 23-25, операционных усилителей

26 и 27 и блока 28 преобразования код — ток. Сумматор 5 состоит из входных резисторов 29-31 и операционного усилителя 32. Блок 6 управления состоит из формирователя

33 последовательности импульсов, блока 34 синхронизации и регистра

35.

На вход преобразователя поступают сигналы

1043702

10 ляется значениями резистора 23 „равного 0,651107R, резистора 24, равно го 1,298004R, резистора 25, равного R, и подключением блока 28, при котором исходному нулевому состоянию разрядов соответствует подключение блока 28 к входу усилителя

26. Для установки множителя (х4) в этом слагаемом напряжения зависимости (1 ).резистор 31 сумматора 5 равен

0,25 к. Выход сумматора 5 подключен к регистру 35 последовательного

25 приближения блока 6 управления. Формируемый в регистре 35 код управляет работой ключей блоков 16, 22 и

28. Управление регистром 35 последовательного приближения обеспечивает-.

30 ся формирователем 33, вырабатывающим последовательность импульсов поразрядного переключения. Выключе. ние формирователя 33 происходит оТ синхроимпульса, поступающего с выхо35 "да блока 34 синхронизации. Импульсы поразрядного переключения вырабатываются в формирователе 33,генерато,ром импульсов, совмещенным с делитения двух старших разрядов, формиру40 емый на компараторах 9 и 10, и результат поразрядного уравновешивания, формируемый в регистре 35, поступает на выход преобразователя.

50 синхроимпульса во время перехода суммы н апряже ни и через ноль.

Формирование синхроимпульса обеспечивает синхронизацию работы линей- ного преобразователя относительно питающей сети; На компараторах 9 и 10 соответственно определяется фаза синусного и косннусного напряжений в соответствии с полярностью в выбранный полупериод текущего значения, этих напряжений. На переключателе 11 в зависимости от значений фаз синусно-косинусных напряжений, полученных на компараторах

9 и 10, выполняется переключение синусно-косинусных напряжений меж- ду выходами коммутатора 1 квадрантов. Переключение выполняется таким образом, чтобы с, первого выхода на резистор 12 поступало. синусное (косинусное) напряжение, изменяющееся от О до U а с второго выхода на резисторй 17,, 20 и 23 поступало косинусное (синусное) напряжение, изменяющееся от О д„до О.

В результате на выходах коммутатора

1 формируются напряжения, приведенные к первому квадранту, в положительной полярности полупериодных . значений. Синусное (косинусное) напряжение поступает с первого выхода коммутатора 1 квадрантов на вход блока 2, где формируется напряжение, соответствующее первому слагаемому.зависимости (1). Это напряжение поступает на первый вход сумматора 5, входной резистор 29 которого равен R.

Величина выходного напряжения блока 2 определяется значениями резисторов 12 и 13, равными R, и ре-/ зистором 14, равным 2,809851R и режимом подключения блока 16, при котором его разрядные переключатели подключены к входу усилителя 15 при нулевом значении разрядов. .Косинусное напряжение поступает со второго выхода коммутатора 1 квадрантов на вход блока 3, где формируется напряжение, соответствующее второму слагаемому зависимости (1). Это, напряжение поступает на второй вход сумматора 5. Величина выходного напряжения блока 3 определяется значениями резистора 17, равного 2R, резистора 18, равного R резистора 19, равного 0,902824R, резистора 20, равного 3,107636R, и режимом.подключения блока 22, при котором нулевому исходному состоянию разрядов соответствует отключение преобразователя от входа усилителя 21. Для установки множителя (х2) в этом слагаемом напряжения зависимости (1) резистор 30 сумматора 5 равен 0,5R.

С второго выхода коммутатора 1 квадрантов косинусное напряжение также поступает на вход блока 4, где формируется напряжение, соответствующее третьему слагаемому зависимости (1 ). Это напряжение поступает на третий вход сумматора 5. Величина выходного напряжения блока 4 опреде лдм импульсов. Результат преобраэоваТаким образом, введение дополнительного блока функционального пре образования напряжений увеличивает точность преобразователя (например, методическая погрешность при преобразовании напряжений, соответствующих ЗОО, составляет в предлагаемом преобразователе 0,43 угл. с., а в. известном 110 угл. с.).

Экономический эффект от исполь55 зования преобразователя определяется его техническим преимуществом.

1043702

Составитель A. Смирнов

Редактор T. Киселева Техред B.далекорей КорректОрО. Tarop.

° М

Заказ 7342/54 Тираж 618 Нодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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