Блок кодоуправляемой емкости

 

Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике. Целью изобретения является повышение точности и упрощение блока. Блок кодоуправляемой емкости содержит выводы 1 и 2, повторитель 3 напряжения, переключатели 8 и конденсаторы: разрядные 9, связи 10 и согласующий 11. Положительный эффект достигается за счет введения дополнительных конденсаторов, позволяющих сократить количество используемых номиналов конденсаторов блока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 G 06 G 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4766944/24 (22) 07.12,89 (46) 07.02.92. Бюл. N 5 (75) А.Л.Белоусов (53) 667.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 4663500/24, кл. G 06 G 7/12, 1989, 2. Авторское свидетельство СССР

N 1191892, кл. G 06 F 1/44, 1978. (54) БЛОК КОДОУПРАВЛЯЕМОЙ ЕМКОСТИ (57) Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике, Целью изобретения является повышение точности и упрощение блока. Блок кодоуправляемой емкости содержит выводы 1 и

2, повторитель 3 напряжения, переключатели 8 и конденсаторы: разрядные 9, связи 10 и согласующий 11. Положительный эффект достигается за счет введения дополнительных конденсаторов, позволяющих сократить количество используемых номиналов конденсаторов блока, 1 ил.

Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может найти применение, в частности, в аналого-цифровых вычислительных машиHGx, Meрах электоической емкости.

Известен блок кодоуправляемого импеданса, позволяющий моделировать емкость, содержащий резистивный ЦАП, два операционных усилителя, два масштабных резистора и три линейных двухполюсника, соединенных соответствующим образом (1).

Недостатком блока является большая схемотехническая сложность и Hpèçáe>êèü à активные потери на резисторах ЦАП.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее источник опорного напряжения, выходом через последовательно соединенные первый ключ и первый резистор подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шичой, а выход через второй ключ и последовательно соединенный с ним повторитель напряжения подключен к выходной клемме, последовательно соединенные «ретий ключ и второй резистор, включенные между выходной клеммой и инвертирующим входом операционного усилителя, интегрирующий конденсатор, одним из выходов подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя, запоминающий конденсатор, одним из выводов подключенный к входу повторителя напряжения, счетчик импульсов, а также преобразователь кода во временной интервал, один из входов которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а первый, второй и третий выходы подключены к управляющим входам первого, второго и третьего ключей, два коммутатора, блок памяти, дешифратор и N дополнительных запоминающих конденсаторов, одним из выводов соединенных вместе и подключенных к инвер ирующему входу операционного усилителя, и И дополнительных запоминающих кочденсаторов, одним из выводов подключенных к входу повторителя напряжения, причем другие выводы каждого из интегрирующих конденсаторов через первый коммутатор подключены K выходу операционного усилителя, другие выводы каждого из запоминающих конденсаторов через второй коммутатор подключены к общей шине, управляющие входы обоих коммутаторов через дешифратор подключены к выходу счетчика импульсов, соединенного с первым входом блока памяти, второй вход которого подсоединен к клемме для подключения источника управляю10

40 щего сигнала, а выход подключен к другому входу преобразователя кода во временной интервал, вторым выходом соединенного с входом счетчика импульсов (2).

Недостатками устройства являются необходимость использования большого количества конденсаторов различных номиналов, а также низкая точность, обусловленная большим количеством потенциальных источников погрешности и сложности изготовления точных конденсаторов с широким диапазоном емкостей.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение блока за счет сокращения количества различных номиналов конденсаторов.

Поставленная цель достигается тем, что в блок, содержащий группу из M разрядных конденсаторов (где M — разрядность управляющего кода), подключенных первыми обкладками к выходам соответствующих M переключателей, управляющие входы которых соединены с соответствующими разрядами кодового входа блока, и повторитель напряжения, подключенный входом к первому выводу блока, введены (M-1) конденсаторов связи и согласующий конденсатор, соединенный первой обкладкой с второй обкладкой M-ro разрядного конденсатора, а второй обкладкой — с входом повторителя напряжения и первыми входами M переключателей, вторые входы которых подключены к первому выводу блока, второй вывод которого соединен с второй обкладкой первого разрядного конденсатора, а каждый i-й (1 i - М-1) конденсатор связи подключен первой и второй обкладками к вторым обкладкам I-ro и (i+1)-го разрядных конденсаторов соответственно.

Поскольку все разрядные конденсаторы имеют одинаковый номинал и конденсаторы связи тоже выбираются одного номинала, то диапазон емкостей значительно уменьшается при сохранении общего числа кодовых комбинаций.

На чертеже показана схема блока кодоуправляемой емкости.

Блок содержит информационные выводы 1 и 2, повторите ь 3 напряжения, выполненный, в частности, на операционном усилителе 4, источники 5 и 6 питания операционного усилителя, конденсаторную матрицу 7, содержащую разрядные конденсаторы 9, переключатели 8, конденсаторы

10 связи и согласующий конденсатор 11.

В частном случае отношения емкостей конденсаторов 10 и 9 могут быть равны 2. B этом случае емкость конденсатора 11 выбирается равной емкости конденсаторов 9, 1711197

Технико-экономическая эффективность предложенного решения заключается в повышении точности и технологичности изготовления блока кодоуправляемой емкости, Формула изобретения

45

Соста вител ь А. Белоусов

Редактор О.Юрковецкая Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Заказ 342 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 т.е.: С9 = С1 1 = С, С10=2С(имеем матрицу двух номиналов С=2С).

Показанные положения переключателей соответствуют нулевому входному коду, когда эквивалентная емкость С> блока 5 минимальна (теоретически равна нулю).

Блок работает следующим образом.

При подаче управляющего кода переключатели 8 устанавливаются в соответст- 10 вующее положение, Входное переменное напряжение между выводами 1 и 2 создает некоторый емкостный ток, При неизменной величине входного напряжения суммарный ток, стекающий на нулевую шину, остается 15 постоянным независимо от установленного кода. Этот ток перераспределяется между сигнальными шинами в соответствии с входным кодом, что создает эффект кодозависимости эквивалентной емкости от кода. 20

При изменении кода от нуля до максимума эквивалентная емкость изменяется от нуля до значения приблизительно С.

В предложенном блоке согласующий конденсатор 11 может быть подключен не к 25 выходу повторителя 3, а к его входу. Это приводит к увеличению эквивалентной емкости на небольшую (порядка единицы младшего разряда) величину, постоянную для всех кодов. Емкости конденсаторов 9- 30

11 могут иметь и недвоичное отношение.

Предлагаемый блок легко может быть реализован на элементах интегральной микроэлектроники.

Блок кодоуправляемой емкости, содержащий группу из М разрядных конденсаторов (где М вЂ” разрядность управляющего кода), подключенных первыми обкладками к выходам соответствующих M переключателей, управляющие входы которых соединены с соответствующими разрядами кодового входа блока, и повторитель напряжения, подключенный входом к первому выводу блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения блока за счет сокращения количества различных номиналов конденсаторов, он содержит (М-1) конденсаторов связи и согласующий конденсатор, соединенный первой обкладкой с второй обкладкой М-го разрядного конденсатора, а второй обкладкой — с выходом повторителя, .апряжения и первыми входами М переключателей, вторые входы которых подключены к первому вы воду блока, второй вывод которого соединен с второй обкладкой первого разрядного конденсатора, а каждый i-й (1 < i < М-1) конденсатор связи подключен первой и втсрой обкладками к вторым обкладкам i-го и (i+1)-го разрядных конденсаторов соответственно.