Декодирующий преобразователь

ЯД И(:ф,НИЕ 264012

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ3 ЕПЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства Ме ——

Заявлено 15.VII.1968 (№ 1258727,18-24) с присоединением заявки Ме—

Приоритет—

Опубликовано 10,11.1970. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 4Л 1.1970

Кл. 42пЫ, 3 00

Комите1 по делам

МПК G 06j

УДV, 681.325(088.8) изабретеиий и открытий при Совете Министрп

СССР

Авторы изобретения

Б. A. Кудриков, В, A. Лукиных и A. В. Шал гщов!!..;

14

Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) 11 ЛЙGTI= EA

Заявитель

ДЕКОДИРУЮЩИ Й IIPEOhPA308ATEJlb

Изобретение относится к декодирующим преобразователям, предназначенным преимущественно для использования в устройствах вычислительной техники, и в частности в качестве формирователя эталонных напряукений при построении кодирующих преобразователей., Известны декодирующие преобразователи, построенные с использованием сетки сопротивлений с номиналами R — 2R и реализующие принцип суммирования напряжений или токов.

Недостатком таких декодирующих преобразователей является требование изготовления сопротивлений сетки R — 2R с высокой точностью, определяющей точностные характеристики декодирующего преобразователя в целом.

Предлагаемый декодирующий преобразователь отличается тем, что с целью повышения точности он содержит в старших разрядах управляемые генераторы тока и аналоговые элементы памяти, причем .входы управляемых генераторов тока подключены через соответствующие аналоговые элементы памяти к выходу сравнивающего устройства, измерительный вход которого в режиме коррекции соединен с источником эталонных напряжений. В качестве источника эталонных напряжений используется трансформатор с серией выходных обмоток с коэффициентами трансформации, соответствующими «весазт» разрядов декодпрующего преобразователя„чем достигается коррекция преобразователя на переменном токе.

Таким образом, решается задача построе5 нпя точных декодирующих преобразователей в мпкроминпатюрном исполнении с низким требованием к точности изготовления отдельных компонентов (в частности, сопротивлений) и свободных от погрешностей, связанных с темШ пературным и временным дрейфами.

На чертеже показана схема предлагаемого декодирующего преобразователя.

Декодпрующий преобразователь содержит двенадцатиразрядную сетку 1, построенную на

15 сопротивлениях с номиналами R — 2R, в узлы которой включены генераторы 2 — 6 токов, выходные токи которых управляются напряжениями, снимаемыми с аналоговых элементов

7 — 9 памяти. При этом в зависимости от точности сопротивлений сетки, токозадающих сопротивлений генераторов тока и требуемой точности декодирующего преобразователя, управляемыми будут только несколько первых генераторов тока, включенных в старшие разряды декодпрующего преобразователя. Так, прп погрешности сопротивлений в 1% и точности, требуемой от кодирующего преобразователя в 0,03 /,, управляемыми должны быть первые пять генераторов тока. Этот случай и

30 показан па чертеже.

264012

Элементы 7 — 9 памяти выполняют функцию управления током соответствующих генераторов тока, а по достижении током его поминальной величины — функцию сохранения заданного значения на время между циклами коррекции„

Входы элементов 7 — 9 через соответствующие ключи 10 — 12 подключены на выход сравнивающего устройства 13, причем в каждый момент времени в режиме коррекции декодирующего преобразователя замкнут только один ключ.

Выходное напряжение устройства И является нелинейной функцией от его входных напряжений, поступающих на входы В! и В .

На вход В2 поступает выходное напряжение декодирующего преобразователя, а на вход

В! в режиме коррекции через замкнутый в положение а ключ 14 с генератора эталонных напряжений 15 подается эталонное напряжение, до которого должно быть скорректировано выходное напряжение декодирующего преобразователя. Таким образом, устройство 13 должно путем сравнения реального выходного напряжения декодирующего преобразователя и его требуемого значения, подаваемого с генератора эталонных напряжений, выявить знак разности их и, управляя соответствующим аналоговым элементом памяти в нужном направлении, свести эту разность до нуля, т. е, скорректировать амплитуду выходного напряжения декодирующего преобразователя.

Аналоговые элементы памяти запоминают не амплитуду выходного напряжения устройства 18, а, являясь по существу схемами интегратора, находят некоторое такое значение выходного напряжения, при котором выходное напряжение декодирующего преобразователя точно равно требуемому, а выходное напряжение сравнивающего устройства равно нулю.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в режиме поразрядной коррекции декодирующего преобразователя ключ 14 замкнут в положение а, а все генераторы токов включены.

В первом такте включается генератор 2 и на выходе декодирующего преобразователя дслжно установиться выходное напряжение вых

iso

U,=U вых эт.

По достижении этого условия выходное напряжение сравнивающего устройства становится равным нулю, а элемент памяти 7 фиксирует (сохраняет) определенное напряжение, при котором ток генератора 2 равен номинальному.

Нг зтом заканчивается автоматическая настройка старшего разряда декодирующего

40 преооразователя и производятся соответствующие переключения для настройки следующего разряда. Генератор эталонных напряжений должен генерировать напряжение U„,. с точ45 ностью не меньшей, чем требуемая точность декодирующего преобразователя.

В данной схеме предлагается построение генератора эталонного напряжения на переменном токе (50 †5 гц) на трансформаторе с одной первичной и несколькими вторичными оомотками, причем коэффициенты трансформации между первичной и вторичными обмотками устанавливаются следующими: ! 1 1

2 4 2; ,... (i = 0, 1, 2,..., ò):

Такое построение генератора эталонных напряжений, отличаясь простотой, позволяет получить ряд эталонных напряжений переменно6О го тока —" (где = О, 1, 2...), а специфиl ческие условия работы трансформатора, когда сопротивление нагрузки = со, значительно облегчают получение точности генерируемых напряжений порядка 0,1 — 0,01О1О.

2 (1

3 2

Однако из-за погрешностей сопротивлений в сетке и электрических компонентов, определяющих ток генератора тока, напряжение на выходе декодирующего преобразователя устанавливается с погрешностью ЛУь 6 где Uo — требуемая максимальная величин: выходного напряжения декодирующего преобразователя; — расчетное сопротивление сетки

R — 2Я;

I — расчетный (номинальный) ток генератора тока.

Целью коррекции является уменьшение этой погрешности до допустимой. Этот процесс протекает следующим образом.

Корректируемое выходное напряжение деко6 дирующего преобразователя подается на вход В> устройства 18. Одновременно на вход В1 через ключ 14 поступает о эталонное напряжение U„—, до которо2 го должно быть скорректировано выходное напряжение декодирующего преобразователя.

Сравнивающее устройство определяет знак разности ЛУь выдавая на выходе напряжения одной или другой полярности, причем в случае равенства напряжений U.„,, и У„„выходное напряжение сравнивающего устройства также равно нулю.

Выходное напряжение сравнивающего устройства через замкнутый ключ 10 управляет работой элемента 7 памяти, а через него и током генератора тока 2, доводя его до номинального значения, при котором выполняется условие

264012

Предмет изобретения

Составитель Н. А. Козлов

Редактор Н. Г. Михайлова Техред А. А. Камышникова Корректор Г. С. Мухин»

Заказ 2448 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография

Более того, применение компенсационного метода настройки преобразователя, когда генератор эталонных напряжений и декодирующий преобразователь питаются от одного общего для них источника переменного напряжения, позволяет избавиться от фазовых погрешностей и не требует эталонного источника питания, Применение генератора эталонных напряжений, построенного на трансформаторе, предполагает, что поразрядная коррекция производится на переменном токе. Однако, это не ограничивает применения описанного декодирующего преобразователя только в кодирующих преобразователях амплитуды напряжения переменного тока в код или в универсальных по роду тока кодирующих преобразователях, так как настроенный на переменном токе декодирующий преобразователь сохраняет свои свойства при питании его постоянным напряжением; важно лишь сохранить компенсациснный принцип преобразования, 1. Декодирующий преобразователь, содержащий генераторы тока, сетку резисторов

5 R — 2R и сравнивающее устройство, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности, он содер кит в старших разрядах управляемые генераторы тока и аналоговые элементы памяти, причем входы управляемых генераторов то)0 ка подключены через соответствующие аналоговые элементы памяти к выходу сравнивающего устройства, измерительный вход которого в режиме коррекции соединен с источником эталонных напряжений.

15 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью коррекции преобразователя на переменном токе, в качестве источника эталонных напряжений используется трансформатор с серией выходных обмоток с коэффици20 ентами трансформации, соответствующими

«весам» разрядов декодирующего преобразователя.