Способ регулировки параллельного преобразователя код- напряжение
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.12.78 (21) 2703534/18-21 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11 80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 04.12.80 l51) х 1.Кл.з H 03 К 13/32 Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения С. П. Верзунов, В. П. Стуков, В. А. Сирунян и Г. Г. Туманов (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ «КОД-НАПРЯЖЕНИЕ» Изобретен|не относится к,измерительной технике,и,может быть использовано при изготовлениями п рецизион ных параллельных преобразователей «код-напряжение» (ПКН). Известен способ регулировки параллельных гзреобразователей «код-напряжение» путем подбора пар транз исторов в |ключах и включения в старшем разряде резисто ров, шунт ирующих транзисторы lo ключей 11). Указанный слособ не обеспечивает. достаточной точносги регулировки. Известен способ регул|ировки параллельного преобразователя «код напряже- 15 ние» путем подачи «нулевого» кода на .циф:ровой вход каждого разряда, подключения сопротивления декод ирующей матрицы к «нулевой» ш ине и измерения выходного напряжения 12). Поочередно в,каждом разря- 20 де подключают пранз иаторы,к нулевой шине и определяют транзистор, который вносит погрешность. Регулировкой управляющего тока данного транзистора добиваются получения,на выходе ПКН нулевого напряжения. Это достигается изменен нем остаточного напряжения транзистора при .изменении его тока управления. Однако при регулировке управляющего тока меняется не только остаточное напряжение транзистора, но и его остаточное сопротивление, которое в общем случае не будет равняться остаточному сопроиивлению другого транзисто,р ного.ключа этого же разряда. В результате величина сопротивления раз ряда ПКН будет зависеть от кода, что исключает возможность получения высокой точности преобразования, так как выходное напряжение при одпювременном включен|пи «единичного»,кода во всех разрядах не будет равняться сумме выходных напря ке,ний, создаваемых этими;разрядами при поочередном включении B,êàÿäîì из них «единичного» кода. Кроме того, такая регулировка .исключает .возможность выбора оппимального значения тока управления, отход от которого в меньшую сторону вызывает увеличение нелинейности выходной вольт-амперной харагстер истики транзистора и статических погрешностей преобразователя, а в болышую сторону — увеличение времени установления,и динамических погрешностей преобразователя. Наконец, при регулировке ПКН таким способом устраняется только аддитивная составляющая погрешности выходного напряжения, обусловленная остаточными,напряжениями ключей, а ее,мультипликативная составляющая остается неизменной. 777815 Целью изобретения является упрощение и повышение точности регулировки ПКН, транзисторные, ключи старшего;разряда которого шунтированы,резисторами, Цель достигается тем, что при,регулировке параллельнюго .преобразавателя «коднапряжение», транзисторные ключи старшего разряда которого шунтированы резисторами, путем подачи «нулевюго» кода на цифровой вход каждого разряда, подключения .дополнительного сопротивления декодирующей матрицы преобразователя к «нулевой» шине и измерения выходного напряжен ия, .из1меняя величину сопротивления резистора, шунти рующего ключ, соединенный с «единичной» шиной, величину выходного, напряжения устанавливают равной нулю, затем подают «единичный» код на цифровой вход, каждого,разряда, отключ ают от «нулевой» ш ины дополняющее сопротивление и подключают его к «единичной» шине, измеряют на п ряжение между выходом декодирующей матрицы,преобразователя и «единичной» ш иной и, изменяя величину сопротивления резистора, шунтирующего ключ, соединенный с «нулевой» шиной, устанавливают величину измеряемого напряжения равной нулю. Предложенный способ иллюстрируется функциональной схеиюй регулировки преобразователяя «юд-напряжение», представленной на чертеже. Схема содержит ПКН, состоящий,из декодирующей матрицы 1, источника опорного напряжения (ИОН) 2,,ключей на биполярных транзисторах ? и пары резисторов 4, э в старейшем разряде, BQJIbTIMeT р 6. Один из его выводов подключен постоянно к выходу 7 декодирующей матрицы 1, а другой вместе с выводами 8 дополняющего сопротивления декодирующей матрицы 1 с помощью переключателя 9 лодключается к «нулевой» шине ИОН 2 при:подаче на цифровой вход 10 «нулевого» кода,и к «единичной» шине — при подаче на цифровой вход 10 «единичного» кода. При «нулевом» коде .измеряют величину сопротивления рез исто ра 4, а при «единичном» вЂ” резистора 5 до тех пор, пока в каждо?м случае показания:вольтметра не достигнут .нуля. Регулировкой при «нулевом»,коде устанавливают такую величину тока нагр узки, протекающего через транзистор переключателя старшего разр яда,:подключенный к «нулевой»,шине ИОН, кото рая обеспечивает падение .напряжения на остаточном сопротивлении транзистора, ра вное по величине и,противоположное по знаку сумме остаточных напряжений всех транзисторов, подключенных к,нулевой ш ине. При этом устраняется аддитивная составляющая погрешности, обусловленная остаточными:напряжениям и, 5 Регулировкой при «единичном» коде устанавливают такую величину тока нагрузки, протекающего через транзистор переключателя стар щего разряда, подключенный к «единичной» шине ИОН, .которая обеспечивает падение:напряжения на остаточном сопротивлении транзистора, равное по величине .и противоположное по знаку сумме остаточных напряжений всех транзисторов, подключенных,к «единоличной»,шине. При этом устраняется, мультипликативная составляющая погрешности, обусловленная остаточными напряжения1ми. Регулировка ПКН, состоящего из декодирующей рез исторной матрицы типа «1 — 2 — 4 — 8» с базовым сопротивлением Я= — 20 кОм, ключей на транзисторах К Т 214, К Т 215 и,источника опорного напряжения 10 в с применением предлагаемого способа достигалась приведенная погрешность выходного напряжен и я 0,003 О1О. Величины сопротивлений резисторов 4 и ? при этом были по 20 кОм. Способ ретулировии позволяет,изготавливать высокоточные ПКН без использования,дорогостоящих компенсированных ключей. / Формула изобретения Способ регулировки параллельного преобразователя «код-напряжение», транзисторные ключи старшего разряда,которого шунтированы:резисторами, путем подачи «нулевого» кода на цифровой вход каждого разряда,,подключения дополняющего сопротивления декодирующей матрицы преобразователя к «нулевой» шине,и измерения выходного на пряжен и я, о т л,и ч а юшийся тем, что, с,целью упрощения и повышения точности,регулировки преобразователя, изменяя величину сопротивления резистора, шунтирующего ключ, соединенный с «единичной» шиной, устанавливают величину выходного напряжения равной, нулю, затем пода1от единичный код,на,цифровой вход .каждого разряда, отключают ют «нулевой» шины дополняющее сопрютивлени е и подключают его:к «единичной» шине, измеряют напряжение между выходом декодирующей матрицы преобразователя .и «еди,ничной»,шиной и, изменяя величину сотгротивления .резистора, шунтирующего ключ, соединенный с «нулевой» шиной, устана вливают величину измеряемого напряжения равной, нулю, Источники:инфор мации, принятые во внимаHiHQ при экспертизе: 1. Шляндин В. М. Llmgipoвые измерительные преобразователи и,приборы,.изд-во «Высшая школа», М., 1973, стр. б2 — бЗ. 2. Клебанский P. В. Преобразователи кода в напряжение, изд-во «Энергия», М., 1973, с, 94 — 95 (протопип). 777815 Составитель Г. П1аповал Техред И. Пенчко Редактор Б. Федотов 1 ор0ектор И, Осиповская Тип. Харьк, фил. пред. «Патент> Заказ 1466/1476 Изд. № 543 Тираж 995 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
