Цифро-аналоговый преобразователь

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналистическик

Республик оо809541

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву . (22) Заявлено 06. 05. 77 (23) 2483778/18-21 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Опубликовано 2802.81. бюллетень МЯ 8

Дата опубликования описания 28. 02. 81 (з }м. к.з

Н 03 К 13/02

Государстаенный аонитет

СССР яо делан азобретеннй н открытнй (53) УДХ 681.325 (088.8) (72) Автор изобретения

A.Ï. Стахов

Таганрогский радиотехнический институт:, им; В.Д. Калмыкова

P1) Заявитель (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Р+1 P

Х - Х - 1 = О, Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен цифроаналоговый пре-. образователь, содержащий устройство для суммирования эталонных величин, пропорциональных весам разрядов кода, выход которого является выходом цифроаналогового преобразователя, и множество ключевых элементов,. управляющйх включением соответствующих эталонных величин и подключенных своими выходами к соответствующим входам устройства для сум- . мирования эталонных величин. а выходы которых являются входами цифроаналогового преобразователя(11 .

Однако Функциональные возможности устройства ограничены.

Известен также цифроаналоговый 20 преобразователь, содержащий устройство для суммирования эталонных величин, размеры коТорых пропорциональны весам разрядов кода, т.-й из которых равен сумме весов 8 -1-го и

4-р-1-го разрядов, ключевые элементы по числу разрядов кода, выходы которых соединены с соответствующими входами устройства для суммирования эталонных величин L2j. 30

Однако устройство имеет сложный метрологический контроль и узкий функциональный диапазон работы.

Цель изобретения — упрощение метрологического контроля и расширение функциональных воэможностей.

Указанная цель достигается тем, что в цифроаналоговый преобразователь, содержащий устройство для суммирования эталонных величин, ключевые элементы, введено устройство для развертки кода, выходы которого соединены со входами соответствующих ключевых элементов, а размеры эталонных величин в устройстве для суммирования эталонных величин выбраны пронорцнональными степеням золотой" р-пропорции, являющейся положительным корнем уравнения где р — заданное натуральное число; устройство для развертки кода содержит функциональные ячейки по числу разрядов кода, с -я из которых, соответствукщая Ф-му разряду кода, предназначена для развертки 8 -го единичного разряда в 8-1-й и 8-р-1-й нулевые разряды кода, триггер, еди809541 ничный выход которого является 8 -м выходом устройства для развертки кода, элемент ИЛИ, первый вход которого является -м информационным входом устройства для развертки кода, а выход которого соединен с единичным входом триггера, элемент И, содержащий p+3 входа, выход которого соединен с нулевым входом триггера, la первый вход — с единичным выходом триггера, вторые входы элементов

И всех функциональных ячеек, начиная с функциональной ячейки, соответствующей р+1-му разряду кода, соединены вместе и являются управляющим входом устройства для развертки кода, входы от третьего до p+3-го элемента И ч"--й функциональной ячейки, начиная с функциональной ячейки, соответствующей р+1-му разряду кода, соединены соответственно с нулевыми выходами триггеров функциональных ячеек от

8-1-й до 4 — р-1-й, вторые и третьи входы элемента ИЛИ ч.-й функциональной

20 ячейки соединены соответственно с выходами элементов И 6+1-» и 4+p+1-й функциональных ячеек, а элементы И .25 функциональных ячеек от 0 до р не используются.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Цифроаналоговый преобразователь содержит устройство 1 для суммирования эталонных величин, размеры которых выбраны пропорциональными степеням "золотой" р-пропорции, выходная шина 2 устройства 1 является выходом, с которого снимается аналоговая величина, соответствующая коду, в состав устройства входят также ключевые элементы 3, выходы которых соединены со входами устройства 1, устройство

4 для развертки кода, соединенное 40 своими выходами со входами соответствующих ключевых элементов 3, входные шины 5 устройства 4 являются входами, на которые поступает код, подле>кащий цифроаналоговому преобразованию, а на его входную шину б поступает сигнал свертки кода, устройство 4 для свертки кода содер>кит функциональные ячейки 7, ч". -я из которых, соответствующая -му разряду кода, предназначена для развертки

4-го единичного разряда в 8-1-й и

Ô-р-1-й нулевые разряды кода, каждая функциональная ячейка 7 содержит триггер 8, единичный выход 9 которого является 8 -м выходом устройства 5 для развертки кода, соединенным со входом ч -ro ключевого элемента 3, функциональная ячейка 7 содержит элемент ИЛИ 10, первый вход которого является В-м информационным входом 40

5 устройства для развертки кода, а выход которого соединен с единичным входом 11 триггера 8, в состав функциональной ячейки 7 входит элемент И 12, содержащий p+3 входа, у выход 13 которого соединен с нулевым входом триггера 8, а первый вход соединен с единичным выходом 9 триггера 8, вторые входы элементов

И 12, всех функциональных ячеек 7, начиная с функциональной ячейки 7, соответствующей p+1-му разряду кода, соединены вместе и являются управляющим входом устройства 4, входы от третьего до p+3-ro элемента И 12

4-й функциональной ячейки 7, начиная с ячейки, соответствующей p+1-му разряду кода, соединены соответственно с нулевыми выходами 14 триггеров

8 функциональных ячеек 7 от 8 -1-й до 4 --p-1-й, вторые и третьи входы элементов ИЛИ 10 -й функциональной ячейки соединены соответственно с выходами 13 элементов И 12 8 +1-й функциональной ячейки 7, элементы И

12 функциональных ячеек 7 от 0 до р не используются.

Устройство работает следующим образом.

Код, подлежащий преобразованию в аналоговую величину, поступает на входы 5 в виде двоичной комбинации электрических импульсов, которые через элементы ИЛИ 10 и единичные входы 11 триггеров 8 приводят к переходу соответствующих триггеров

8 в единичное состояние, что приводит через выходы 9 триггеров 8 и ключевые элементы 3 к подключению соответствующих эталонных величин в устройстве 1. В результате этого на выходе 2 устройства 1 появляется аналоговая величина, соответствующая заданному коду. Так как размеры эталонных величин в устройстве 1 выбраны пропорциональными степеням "золотой" р-пропорции ч ъ з

М Мp М Kp - p то благодаря этому и обеспечивается возможность преобразования "золотого". p- кода в аналоговую величину.

Если в цифроаналоговый преобразователь ввести дополнительные эталонные величины, размеры которых соответствуют отрицательным степеням "золотой" р-пропорции

-з -4

<чpo(i > ° r ""tl ". и т.д., то с помощью такого ЦАП можно преобразовать в аналоговую величину любое натуральное число.

В режиме метрологического контроля на входы 5 устройства поступает код, соответствующий контролируемой эталонной величине, при этом триггер 8 функциональной ячейки 7 старшего разряда переходит в единичное состояние, в результате чего на выходе 2 устройства формируется аналоговая величина, а на первом входе 9 элемента И формируется разрешающий . потенциал.

Вначале осуществляют метрологический контроль размера эталонной величины седьмого разряда, для чего

809541

В таком состоянии устройства 4 на первом, третьем и четвертом входах элемента И пятого разряда появятся разрешающие потенциалы. После нодачи на входную шину б следующего импульса устройство 4 перейдет в новое состояние, а после подачи на входную шину б третьего импульса оно перейдет в последнее состояние,нри этом после каждого импульса проверяют постоянство аналоговой величины на выходе устройства. Так как на каждом шаге метрологического контроля сравнивают размеры эталонных величин трех соседних разрядов (4 Fo 4-1-го H 8-2-1o), то при несоответствии устройства метрологическим характеристикам это позволяет легко установить причину этого несоответствия с точностью до трех разрядов.

Метрологический контроль такого

ЦАП может быть также осуществлен с помощью высокочувствительного

C осциллографа, выделяющего переменную составляющую и подключенного к выходу устройства. Для этого достаточно многократно подавать на входы ЦАП один и тот же код и прсле каждой записи кода с помощью сигналов развертки кода осуществлять развертку кода. При этом о соответствии устройства метрологическим характеристикам можно судить по амплитуде переменной составляющей на экране осциллографа. с помощью нуль-органа высокой чувствительности сравнивают выходную аналоговую величину, соответствующую 04, с внешней эталонной величиной, соответствующей

После этого осуществляется метрологический контроль соотношения межд эталонными величинами. Для этого на входную шину б подают сигнал развертки кода, представляющий собой короткий импульс, длительность которого равна длительности переход,наго процесса в элементе И 12. Этот ,импульс приводит к появлению единичного сигнала на выходе 13 элемента И 12 функциональной ячейки 7 старшего разряда, что приводит к перебросу триггера 8 функциональной ячейки 7 старшего разряда в нулевое состояние, а через элементы ИЛИ 10 функциональных ячеек 7 двух предыдущих разрядов это приводит к перебросу триггера 8 функциональных ячеек

7 двух предыдущих разрядов в единичное состояние, т.е. устройство 4 переходит в новое состояние.

В этом состоянии проверяют еще раз постоянство аналоговой величины на выходе устройства.

Формула изобретения

1. Цифроаналоговый преобразователь, содержащий устройство для суммирования эталонных величин, размеры которых пропорциональны весам разрядов кода, -й из которых равен сумме весов 4 -1-ro u g-p-1-ro разрядов, ключевые элементы по числу разрядов кода, выходы которых соединены с соответствующими входами

)p устройства для суммирования эталонных величин, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения метрологического контроля и расширения функциональных воэможностей, введено устройство для развертки кода, выходы которого соединены со входами соответствующих ключевых элементов, а размеры эталонных величин в устройстве для.суммирования эталонных величин выбраны про20 порциональными степеням "золотой" р-пропорции, являющейся положительным корнем уравнения Х +" -Х -1=0, где p — заданное натуральное число.

2. Преобразователь по п.1, 5 отличающийся тем, что устройство для развертки кода содержит функциональные ячейки по чис,лу разрядов кода, 4 -и из которых, соответствующая 4 -му разряду кода, gg предназначена для развертки 4-го

1 единичного разряда в 4 -1-й и 4-р-1-й нулевые разрйды кода, триггер, единичный выхсщ которого является 8-м выходом устройства для развертки кода, элемент ИЛИ, первый вход которого является - -м информационным входом устройства для развертки кода, а выход которого соединен с единичным входом триггера, элемент И,содержащий p+3 входа„ выход которого © соединен с нулевым входом триггера, а первый вход — с единичным выходом триггера, вторые входы элементов И всех Фуйкциональных ячеек, начиная с функциональной ячейки, соответ ф ствующей p+1-му разряду кода, соединены вместе и являются управляющим входом устройства для развертки кода, входы от третьего до р+3-ro элемента

И 8-й функциональной ячейки, начиная ур с функциональной ячейки, соответствующей р+1-му разряду кода, соединены соответственно с нулевыми выходами триггеров функциональных ячеек от

4-1-й до р-1-й, вторые и третьи

° входы элемента ИЛЙ 4.-й функциональной ячейки соединены соответственно

О c выходами элементов И 4+1-й и 4+р+

+1-й функциональных ячеек, а элементы И функциональных ячеек от 0 до р не используются.

40 Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Гитис Э И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., 65 "Энергия", 1971, с. 32-54.

809541

Составитель A. Титов

Редактор С.Тараненко Текред Е.Гаврилеаы;о: Корректор р. Билак

Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская иаб., д. 4/5

Заказ 457/77 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная,4

2. Галау В.Г., Бражкевич В.В. и Стахов A.Ï. Преобразователь код иапряжение для i,К,S алгоритмов.—

Известия вузов СССР, "Приборострое- ние". 1975,т. ХЧ! I 1, вып.4 (прототип).