Преобразователь код-напряжение

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснин

Соцнзл исти нес низ

Геспублин

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 22,1Х,1964 (№ 922211/26-24}

Нотзитет по депз1и изобретений и открытий при Совете тйинистров

CGCP

МП1 4 061

Опубликовано 12.1V.1967. Вюллстспь № 9

Дата опубликования описания 10Л II.1967 Д1, 681.142.07-523.8:

:53.087.92(088.8) Лвгор изобретения

В. М. Муттер

Завод «Вибратор»

3 аявптель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-НАПРЯЖЕНИЕ с присоединением заявки №

Приоритет

Известны преобразователи код-напря>кение, содержащие схему управления, шифратор, декады переключателей на транзисторах р — и — р и и — р — n-типов, набор эталонных сопротивлений и источник эталонного напряжения.

Предложенный преобразователь отличается тем, что он содержит по два переключателя коэффициента «0» на каждую декаду, включенных между шинами источника эталонного напряжения; декады преобразователя разбиты на две половины, причем к незаземленной шипе в первой половине подключены транзисторы и — р — и-типа, а во второй — типа р — и — р.

Это уменьшает и стабилизирует ток источника эталонного напряжения.

На чертеже показано предложенное устройство.

Схема 1 управления выдает команды в десятичном коде, которые шифратором 2 трансформируются во взвешенный код. Наиболее экономичным является четырехэлементный взвешенный код, позволяющий при помощи четырех элементов представлять любое число от нуля до девяти. Известно большое число раз".ï÷íûõ четырехэлементных взвешенных кодов, из которых наибольшее распространение получили коды 2421, 4221, 5211, 5121, 3321, 4311 п 1248. Эти коды дсшифрпруются звездообразным потенциометром, декады 8 — б которого выполнены на транзисторных перекр» наборе 1;a1co1o- 11ioo п1сл а ток управления от шифратора 2 течет в базы соответствующих незаземленных транзисторов, затем на коллекторы этих транзисторов, на незаземленную шину источ1шка Е и через источник на землю.

Таким образом, пропускаемый через образЦСВЫЙ ИСТОЧПНК .с, ТОК УПРаВЛЕП11Я ПЕРЕКЛЮЧателями, создает на его впутрсннем сопротивлении падение напряжения, что приводит к дополнительной погрешности.

В применяемых в настоящее время кодах для набора чисел от одного до девяти включается различное число резисторов (от одного до четырех в каждой декаде), и ток через источник изменяется от точки к точке. Например, в коде 2421 число девять равно 9=2+4+

+2+1, а 1=1.

Следовательно, применение известных кодов приводит к дополнительной изменяющейся погрешности, а потому ее учет затруднен.

В предлагаемом устройстве, работающем по одному из взвешенных кодов 742100, 632100, или 632100, любое число от нуля до девяти набирается всегда двумя элементами кода.

В исходном состоянии пз шифратора подаются сигналы;

1) положительные — в базы транзисторов р — и — р 7, 8, запирая их, (режим отсечки), ь ,О

» ь вых — " с

» о ь

20 где 1 = = ссп !1 —,;ап!)я?кение сора цовогс гоч! !!! а, Хд — суз!)!а,;ыа>ч проводимость образцовых

1(— 22 н м::.сш)абного 28 резнстороь.

° - ь ь 1() Ы:- ь - ь-"- ь »> = о -- (. .-o - - о в! — 0 — — ») » = COPS д — суммарна>- проводпмость резисторов, переключенных и пезаземлсш:ой шине (опредс ".ÿcòñÿ з адаппьп: числом,;

Г(, — коз(7) )lнцнс т ирс110!).("I.oíaëhïocfll, E— г ь» и — ь

ЕlIIIIÏЧ l! Я П!)ОВОДНМОСТЬ.

Сг!СДОВ2ТЕЛШ!О, Гвых — ДПСКРЕтНО НЗМЕНЯЕтся от Tî кн к тс !ке.

В исходном состоянии g — О, поэтому и

U,„, =О. Мо)к1!о условно считать, что перек l»oчателн 7, 9 н 8, 10 вк»почают резисторы, проводимость которых равна пу(по (для пх пазлш)ия 0 и G ).

* Отпошенне проводимостей должно быть

gro ggo 7ggI. gz = 7: 4: 2: 1= 7@: 4g; 2g: lg

»и

curio . g p., »(>, . gäi> = 6: 3: 2: 1 = 6g: Çg: 2g 1g

В этом случае устройство работает ilo одпому пз кодов 742100, 632100 (тройка íaбнрается как 3=2+1, возможнoe 3==3 исключено) или 632100 (здесь исключено 3 — 2+1), Устройство работает следующим образом.

Пусть набрано число пять в коде 742100 .

Тогда в базы транзисторов р — n — р 7, 8, 15, 17 подается отрицательный сигнал, и они открываются, 2 в базы транзисторов 9, 10, 1! п 18 — отрицательный сигнал, н они закрываются.

В базы трапзисторов и — р — n 11, 12 и 14 подается положительный сигнал, и опп открываются, а в базы транзисторов р — n — р 16 и

18 — положительный сигнал, и они закрываются.

В результате резисторы 20 и 22 оказы","a„огся подключенными к незаземленно!! шине, и выходпое 1(апря)кепне равно >(вых — (g"-o -, "-) — -51),.

30

50

60 б5 ь о в U;lahl Tp»1!Iia!IÑÒO)0!3 7»! — и — 77. 9 П 10, ОТПП3 рая нх (режим пасы)цен11я)

2) ОТР(lца ГЕЛЬ!II> .Š— !3» 023 Ы гР » !1З ИСТО )О 3

n — v — и 7 1, Ц,, З, И> -запирая нх, н в б!)зы

1- 5 тРСI)a:lcfo;)cv, u — и — Р 1сь (), 1/, 18, отпиРаЯ

» их. 1

»»»

Тш»ппi ой,)азо)1, рези=горы 19, 20, 21 н 22 нодключспы к зазсмле1 ион пп!Пс, н на выход" потcIIIIIIO) lcTpa напря)кс нне р a!3110 II) ПO и(? отношеш:ю!(земле). 0 "(102 лсп!!я тоапз)tcfора)1-«, 9 II 0 Tc»icT Ll)ca нх б()зь! Па ко 1;!е1(>о!), Нс:(азс((!лени и ! шш!у, I:còo»øèê L н па зе)!г!и. Этот rol(раве;! д13 (!(! Tol(a)I упр авл сп!(я.

Выхсдпое папряже Не I!OTå!!öèo,!Стра опрсде:iястся В Оощем случае НО формулe..,л

I IplI aT0 )t lCp a ПСТО»111111(TCI()(T TOI(ll упра13ления Tpai»ircTopa)iii 12 н 14, т. е. этот ro„. опять равен двум токам управления.

При наборе друг!(х чисел по этому коду устройство работает аналоги»п!о. т1срез источник всегда течет двойп()й ток управления, ! 1 . cTh ну)кнс От(!2()oT»ITh число 3 13 НОдс

С;!2! 00, ! С О и»> .0»>.О, . 0.. =. 6 . 3») 1 = 6()- 3»>

1 Io I(01»IIIII;i c Ila IIIII()pilTop 1 2 Открь(ва!Отс!! транзисторы 7, 8, 15, 16, 18 и 14, резисторы 21

:; 22 сказыва)отся подк:почсннымн к незазсмлспной I!I!!lie и выходное напряжение стапоВ" ТC>! Р 2.". Н !.»! !)

1(, Г,ы, = — (д7+ Ä;o) =-3 . о ь

При этом через образцовый источник протскает ток управления транзисторами 18 и 14, следовательно, этот ток также равен двум токам управления.

1?2!бота устройства по коду 632100 отличае! с>! г!21IUh Пасс;,.)0;,i »IIIcf(a 3 I(ai(3 == Ç.

Прн сравнении кодов 742100, 632100 н

632100 можно отметить, что получение отношения 7: 4: 2: 1 затруднено, так как семерка не кратна другим числам.

Ь коде 632100 нагрузка на все элементы оолее равномерна, чем в коде 632100, в котором

«0» включается всего два раза, а 1, 2 и 6— по четыре раза.

Таким образом, наиболее оптимальным является построение транзисторного цнфро-аналогового преобразователя (LIAH) в коде

632100.

В устройстве воз7!Ожно осуществление комнепсации управляющих токов, пропускаемых .:;:рез источник E. Для этого в декаде 8 пере:;Ii0 I2TezII выполпены так, что с незаземлснпой шппой связаны транзисторы типа и — р — и, 2 и декаде 4 — транзисторы типа p — и — р..OcT2nhïûå трапзисторы в переключателях, т. с. транзисторы., связанные с зазсмлеllíîé шиной, могут быть типа р — n — р или и — р — и.

В исходном состоянии открыты транзисторы

i ; 8, 15, 16, 18, 14 декады 8 и соответствующие транзисторы декады 4. Остальные транзисторы закрыты. Поэтому все образцовые резисторы подкл)очепы к земле, а через источник Е протекает двойной положительный ток, управляю ций транзисторами 18, 14, а также двойной отрицательшяй ток, управляющий соответству!Ощнмн транзисторами декады 14, Таким образом, суммарный ток равен нулю.

Аналоги»п!о производится отработка всех

»исел от Нуля до девяноста девяти в кодах

742100, 632100 и 632100, причем через источник пропускается эквивалентный ток управлепия транзисторными переклю(ателями, равпый пулю.

Если в таком Ц7)П число декад четное, то

ВОЗ!»10>КПа ПОЛНая КОМПСНСаЦИЯ ПРОН»»СКаЕМОГО через псточпнк тока.

В случае нечетного числа декад через источник пропускается минимальный постоянный по величине ток, равный двум токам управления транзисторными переключателями.

Заменяя в переключателях нулевых коэффициентов транзисторы, связанные с заземленной шиной, высокоомными сопротивлениями, можно упростить схему дешифратора.

Усовершенствовать устройство можно, подавая удвоенный ток управления в один из переключателей коэффициентов пуль, например О, и набирая числа, как показано в таблице {для предложенпь!х вь!ше кодов) .

Кол с! ИСС)а

742100 632100 632100

1

3

5

7

0

1+0

2+О

2 -1

4, -0

4+1

4+2

7+О

7 -1

7 2!

1 — 0

2 — 0

2 -)- 1

3 -1- 1

3-2

6- -0

6+1

6- -2

9 3

1 —,0

2-,0

3 —, 0

3--1

3 --2

6+О

6+1

6 —,2

6 —,3

В этом ел 122 и!слФПу. 1е дуедставляется одним элементом, т. е. число зла!енT013 шифратора уменьшается, и Г » %йбс!ре любого шсла от пуля до девяти р рзобразцогыш источник также пропускается ток, равньп! двум токам упраглснпя.

Удвоение тока управления тра!!зпстором доС!Н! 2ЕтСЯ УМСПЬШЕ!ШЕМ В Дна РаЗа !)азО!!ОГО резистора Л транзистора 9.

Предмет пзоорстения

Преобраз01)атель код-l!2llpII?I10111Ie, СОДе )?кащпй схему управления, шифратор, преобразу-!

0)ций входной код I;o взвешешгьш декады перекл!очатслей на транзисторах !) — n.— — р и г — р — гг-типов, набор эталонных сопротивлений и источш1к эталонного напря?кения, 01.!ггча!огггггггся тем, что, с целью уменьшения Il стабилизации тока исто пика эталонного папря?кения и повышеш!я точности устройства, он содержит Ilo два переключателя коэффпцlгепта «0» 12 каждуlо декаду, Вкл10 1ии1ые мp?Кду шиiiа)iи источнпilа эт2, 1011 ilого н2пряженпя, декады преобразователя разоиты на две половины, причем к пезаземленной шине в первой половине подкгпочены транзисторы н — р — п-типа, à во второй — типа р — н — р.

Составитель Г. Г. Шаповал

Редактор Л. А. Утехина Тсхред А. А. Камышникова Корректор М. П. Ромашов: !

Заказ 2094119 Тира>к 535 Подписное

ЦНИПП1 Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете М1п)петров СССР

Москва, Центр, пр, Серова, д. 4

ГипОГРа3Р!!11, 11Р. Йпт)!ова, 2