Дробно-рациональный преобразователь код-фаза

 

Изобретение относится к аналого-цифровой вычислительной технике и может быть использовано в комбинированных вычислительных устройствах и системах управления. Цель изобретения - повышение точности и упрощение преобразователя. Преобразователь содержит сумматор 1, первый 2 и второй 3 умножающие цифроаналоговые преобразователи, инвертор 4, первую 5 и вторую 6 шины задания квадратурного гармонического опорного напряжения и цифровой информационный вход 7, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 масштабные резисторы. Преобразователи 2 и 3 выполнены в виде резистивно-ключевой матрицы 12 и дифференциального операционного усилителя 13. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря новым связям между составными элементами преобразователя, позволившим увеличить число коэффициентов аппроксимации функций. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

qy 1111 (SS)S С 06 6 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4383866/24-24 (22) 29.02.88 (46) 30 ° 08.90. Бюл. У 32 (71) Московский институт электронной техники (72) Ю.А.Тарасов, О.Н.Зимарин, Л.П.Миронов и А.О.Шубин (53) 681.3 (088.8) (56) Тарасов Ю.А., Выдолоб Г.М. Проектирование и расчет дробнорационапьных преобразователей код-фаза с многопетлевой обратной связью, Новости Академии Наук. Раэд. "При-, боростроение", 1984, В 8, с.42.

Авторское свидетельство СССР

У 1410066, кл. С Об С 7/26, 1986. (54) ДРОБНО-РАЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-ФАЗА (57) Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике и может быть использовано в комбинирован 0fl

2 ных вычислительных устройствах и системах управления. Цель изобретения— повышение точности и упрощение преобразователя. Преобразователь содержит сумматор 1, первый 2 и второй 3 умно.жающие цифроаналоговые преобразова" тели, инвертор 4, первую 5 и вторую

6 шины задания квадратурного гармонического опорного напряжения и цифровой информационный вход 7, первый

8, второй 9, третий 10 и четвертый

11 масштабные резисторы. Преобразователи 2 и 3 выполнены в виде реэистивно-ключевой матрицы 12 и дифференциального операционного усилителя 13.

Достижение поставленной цели обеспечено благодаря новым связям между составными элементами преобразователя, позволившим увеличить число коэффициентов аппроксимации функций.

1 ю ил °

1589295

На вторую шину опорного напряжения подается сигнал (2) Uea = Ulhalcc ñÎçßÑ

В преобразователе применяется однофазное кодирование, при котором двоичный код со входа 7 подается на цифровые информационные входы обоих цифроаналоговых преобразователей 2

H 3 °

Величина выходного сигнапа преобразователя код — фаза описывается ур авнени ем

"бык К,< "макс з п . +

+ Кq Умакс cos (Qt U sin(Qt+$ где K и К2 — весовые функции коэффициента, равные

Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике и может быть использовано н комбинированных вычислительных устройствах и системах управления.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение преобразователя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя код - фаза.

Преобразователь содержит сумматор 1, первый 2 и второй 3 умножающие цифроаналоговые преобразователи, инвертор 4, первую 5 и вторую 6 шины задания квадратурногь гармонического опорного напряжения и цифровой информационный вход 7, первый 8, второй

9, третий 10 и четвертый 11 масштабные резисторы, соединенные по приведенной схеме. Каждый из умножающих цифроаналоговых преобразователей 2. и 3 выполнен B виде резистинно-ключевой матрицы 12 и дифференциального операционного усилителя 13, Символами К " на чертеже обозЦ начены коэффициенты передач составных блоков преобразователя по соответствующим входам.

Аппроксимация заданных функций преобразователем производится на основе взвешенного суммирования двух синусоидальных напряжений, сдвинутых относительно друг друга на величину

П/2.

При этом на первую шину 5 опорного напряжения подается сигнал

11

1 макс sin N2 (1) п

К " sin- --- N2 г (3) 5 К2 cos - — N2

П

2 (4) 2.

apz + а2 N2 + BzzNz

Р (и ) = — -- - — -- - — — -,— — — —,(6) 2,1+Ь,М + В И 2

20 а 01 а И, а Ю2 а 02 а 2 1 а22

b <, Ъ2 — коэффи шленты аппроксимирующих функций °

При наилучшем Чебышенском прибли" женин функций (5), (6) к зависимостям (3), (4) получают следующие значения коэффициентов:

30 а, = 0,9778 а < = -0,2954

Ь = 0,1672 а „2 = -0,2171

2 = -0 °

Ь < = -0,2625 ао(3S ао2 --- 1,0015

При рассмотрении сигнала (1),подаваемого на первую шину 5 опорного напряжения, имеем систему уравнений, характеризующих значения пстенциалов U< U Uz1 на выходах блоков схеж

45 Uf Uoi КО2 Uz> Ко1 (7) 2 2 2 Е1 24 Ь 22

< «2

50 где К ", — коэффициент передачи j-ro

11 входа i-ro элемента функциональной схемы устройства.

Решая систему уравнений (7) относительно Uz<, получают результирующее напряжение на выходе преобразователя при подаче сигнапа (1) на первую шину 5 опорного напряжения где N2 " кодовый сигнал, подаваемый на цифровой нход 7, 10 для Реализации заданной зависимости в дробно-рациональном преобразователе код — фаза аппроксимирующие Аункции представляются в ниде рациональных дробей второго порядка

I5

Р (11 ) so + ап Nz+ а<2. Nz (5)

1+bN +Ь, Ч

1 2 2

95 (— - 2К21 1 12 — Б22К24- Ц02К25 (9) 22 1 Н 2 П02 К(2

ЗО ((2(То гд а значения параметров модели= р уемых функций будут выражаться чер е э коэффициенты передач бло к с в пр еобр аз ов ат ел я к ак, 02 а 02 K(2

0З (2 ля, вторая пп .На квадратурнсгс гapi оническсгс спорного напряжения ссед".К249 Ь2 = КО(°

Фор мул а из о бр е т ения гс сперацисннсгс усилителя второго умножающегс цифрсаналсгсвсгс преобразователя и выходами соответственно инвертора и дробно-рационального гресбразсвате.ля лов

Корректор С,Черни

Заказ 2542 Тираж 562 Псдпи"ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и oòêpIITHÿ((при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", ".Ë IêI.cpa, ул. Гагарина,101

5 1 5892

-K«гни N2 KодК К" Яг

1-К К N +К K

24 (1 2 0«(К21 (8)

При рассмотрении сигнала (2),подаваемого на вторую шину 6 опорного напряжения, имеют систему уравнений, характеризующих значения,- потенциалов;

2 02 09 а2 01

Решая систему уравнений (9) относительно UZ2 получают результирующее напряжение на выходе преобразователя при подаче сигнала (2) на вторую шину 6 опорного напряжения 20

K(2 — Кн KgyN2 — КщК11 КдЛг

22 02

24 ((2 01 и 21 2

2 « (10)

Для однозначного соответствия выходных значений (8), (10) моделируемым функциям (5), (6) необходима установка коэффициентов передач блоков схемы преобразователя, соответствующая условиям:

Дробно-рациональный преобразователь код — фаза, содержащий сумматор, инвертор, первую и вторую шины задания квадратурного гармонического опорного напряжения, первый и вто- 50 рой умножающие цифроаналоговые пвеI Составитель А.Мас

Редактор M.Moâáèí Техред А.Кравчук образователи, каждый иэ которых выполнен в виде реэистивно-ключевой матрицы, к внешнйм выходным выводам которой подключены инвертирующий и неивертирующий входы и выход дифференциального операционного усилителя, котс ый является выходом умножающего цифроаналогового преобразователя„выход первого умножающего цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом сумматора и является выходом преобразователя, аналоговый информационный вход первого умножающего цифроаналогового преобразователя подключен к выходу второго умножающего цифроаналогового преобразователя, аналоговый информационный вход которого соединен с выходом сумматора цифровые информационные входы первого и второго умножающих цифроаналоговых преобразователей объединены и подключены к цифровому информационному входу преобразователя, отличающийся. тем, что, с целью повьппения точности и упрощения преобразователя, в него введены первый — четвертый масштаб1же резисторы, первый масштабный резистор :..опючен между инвертирующим входом дифференциального усилителя первого умн. жающегс цифроаналогового пресбразсва-.åëH и вь ходам инвертора, первая шина задания квадратурнсгс гармониче "кого спорнсгс напряжения соединена с первым входом сумматора и чс-:,ез второй магщт бный резистор псдключена K инвертирующему входу цифференциальнсгс vcI(лителя Второго у. Нсжающего цифрсаналсгсвсгс пресбразсватеиена с входом инвертсра и третьим входом сумматора, третий и че .,-1ть(й масштабные резисторы включены межцу инвертирую(ш м входом циЬАеренциально