SU1327294A1 - Device for digital-to-analog conversion - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управлени  дл  сопр жени  управл ющих ПВМ с аналоговыми, исполнительными органами. Устройство содержит цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 1 и 2, вычитатель 3, сумматор 4, компараторы 5 и 6, элемент ИЛИ 7, элемент НЕ 8, источник 9 опорного на-, пр жени , источники 10 и 11 эталонного напр жени , входные пганы 12 и 13 дополнительного кода положительного и отрицательного чисел, входную знаковую шину 14, выходную информационную шину 15 и выходную шину 16 Наличие ошибки. Устройство позвол ет преобразовывать знакопеременные коды с помощью двух однопол рных ЦАП, использу  в качестве входных сигналов дополнительные коды положительного и отрицательного чисел с обеспечением одновременного инвертировани  знака положительного числа, что позвол ет обрабатывать все разр ды преобразуемого кода (знаковый и значащие) как значащие - по единому алгоритму. Кроме того, выходные сигналы обоих ЦАП суммируютс , в результате чего формируетс  напр жение, равное и,, которое затем сравниваетс  с зоной допуска idU, чем обеспечиваетс  самоконтроль устройства, 1 ИЛ-. (Л с иг 15 N) СО 4 IjjjThe invention relates to computing technology and can be used in automatic control systems for interfacing PVM control with analog and actuator bodies. The device contains digital-to-analog converters (D / A) 1 and 2, subtractor 3, adder 4, comparators 5 and 6, element OR 7, element 8, source 8 of the reference voltage, the voltage, sources 10 and 11 of the reference voltage, input grids 12 and 13 additional codes of positive and negative numbers, input sign bus 14, output information bus 15 and output bus 16 The presence of an error. The device allows you to convert alternating codes using two unipolar DACs, using additional positive and negative numbers as input signals, ensuring simultaneous inversion of the positive number sign, which allows you to process all bits of the converted code (signed and significant) as significant single algorithm. In addition, the output signals of both D / A converters are summed, resulting in a voltage equal to and which is then compared with the idU tolerance zone, which ensures the device self-control, 1 IL-1. (L with ig 15 N) CO 4 Ijjj

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управлени  дл  сопр жени  управл ющих ЦВМ с аналоговыми исполни ге ьными органами.The invention relates to computing and can be used in automatic control systems for interfacing control computers with analog executing organs.

Цель изобретени  расширение области применени  за счет преобразовани  знакопеременных кодов и повы- шени  точности самоконтрол .The purpose of the invention is to expand the field of application by converting alternating codes and improving the accuracy of self-control.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 цифроаналоговые преобразователи , вычитатель 3, сумматор 4, первый 5 и второй 6 компараторы, элементы ИЛИ 7, элемент НЕ 8, источник 9 опорного напр жени , первый 10 и второй 11 источники зталонного на- пр жени , входные шины 12 и 13 дополнительного кода положительного и отрицательного чисел соответственно, входную знаковую шину 14, выходную информационную шину 15 и выходную шину 16 Наличие ошибки.The device contains the first 1 and second 2 digital-to-analog converters, the subtractor 3, the adder 4, the first 5 and the second 6 comparators, the elements OR 7, the element NOT 8, the source 9 of the reference voltage, the first 10 and the second 11 sources of the reference voltage, input tires 12 and 13 of the additional code of positive and negative numbers, respectively, the input sign bus 14, the output information bus 15 and the output bus 16 The presence of an error.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При преобразован)ии положительных чисел X О, на входа ЦАП 1, кроме входа старшего разр да, поступает дополнительный код Ny, совпадающий с пр мым . Тогда с учетом инверсии в знаковом разр де результирующий код N на входе ЦАП 1 име- With the conversion of positive numbers X O, the input of the DAC 1, in addition to the higher-order input, receives an additional code Ny, which coincides with the forward code. Then, taking into account the inversion in the sign bit, the resulting code N at the input of the DAC 1 has

1one

ет видem view

. N 1-fN,,. N 1-fN ,,

где N,j.f,|(- пр мой код числа х;where N, j.f, | (is the direct code of the number x;

1. - инверси  знакового раз- р да положительного числа ,1. - inversion of the sign bit of a positive number,

чему соответствует напр жение на выходе ЦАП Iwhat the voltage at the D / I output corresponds to

п . Цч . ,,,P . Tsch. ,,,

и Off где -|пand off where - | n

напр жение, формирующее старший разр д ЦАП 1, соответствующее проинверти- рованному знаковому разр ду входного кода; число разр дов ЦАП.the voltage that forms the high bit of the DAC 1, corresponding to the inverted sign bit of the input code; number of bits DAC.

5050

Таким образом, при использовании идентичных однопол рных ЦАП, получают бипол рный выходной сигнал.Thus, by using identical unipolar DACs, a bipolar output signal is obtained.

На вход ЦАП 2 поступает дополниКроме того, сигналы с выходов ЦАП 1 и 2 поступают на входы сумматора 4, При преобразовании как поло- тельный код Nу отрицательного чис- 55 жительного, так и отрицательного чи- ла (-х) со знаком числа (х), т.е. сел на выходе сумматора формируетс  код Niнапр жениеIn addition, the signals from the outputs of the DAC 1 and 2 are fed to the inputs of adder 4. When converting, both the positive Ny negative negative code and the negative number (-x) with the sign of the number (x ), i.e. sat down at the output of the adder. a voltage code is formed.

NN

0.(,nK)0. (, NK)

где п-1 - чисшо значащих разр довwhere n-1 is the number of significant bits

входного кода,input code

чему соответствует напр жение на выходе ЦАП 2what corresponds to the voltage at the output of the DAC 2

„. о 2Г::18Л 1„„ , . - liJilffi-ii“. About 2G :: 18L 1 „„,. - liJilffi-ii

2 2 2 2

При преобразовании отрицательных чисел на входе ЦАП 1 имеют код видаWhen converting negative numbers at the input of the DAC 1 have a code like

п-1p-1

N,0.(,,)N, 0. (,,)

чему соответствует напр жение на ходе ЦАП 1which corresponds to the voltage on the course of the DAC 1

П-Т PT

Ucn on 2Ucn on 2

. .аи„. .ai

NX nil „NX nil „

2 2

На входе ЦАП 2 присутствует код видаAt the entrance of the DAC 2 there is a code of the form

NN

гl .Nx3Gl .Nx3

пр )etc )

чему соответствует напр жение на выходе ЦАП 2what corresponds to the voltage at the output of the DAC 2

UonUon

Ny,Ny

«ч . LWyJnEl 2 2“H. LWyJnEl 2 2

Ц,C,

Сигнал и с выхода ЦА.П 1 поступает на суммирующий вход вычитатеп  3. а сигнал U, с выхода ЦАП 2 - на его вычитающий вход.The signal and the output of the DAC. 1 is fed to the summing input of the read 3. And the signal U, from the output of the D / A converter 2, to its subtracting input.

Тогда на выходе вычитател  формируетс  выходное напр жение Uj, равное NyJnpThen at the output of the subtractor, an output voltage Uj is formed, equal to NyJnp

0 и,-и, 20 and, and, 2

22

-и-and

опop

при преобразовании дополнительного кода положительного числа и равноеwhen converting an additional code of a positive number and equal

,-Uj -2, -Uj -2

-и,-and,

on on

при преобразовании дополнительного кода отрицательного числа.when converting an additional code of a negative number.

Таким образом, при использовании идентичных однопол рных ЦАП, получают бипол рный выходной сигнал.Thus, by using identical unipolar DACs, a bipolar output signal is obtained.

и, и,and, and,

+ Uj и,,.+ Uj and ,,.

Достоверность преобразовани  вы вл етс  с помощью двух компараторов 5 и 6I на первые входы которых подаетс  сигнал с вьпсода сумматора 4The accuracy of the conversion is detected with the help of two comparators 5 and 6I, to the first inputs of which a signal is fed from the output of the adder 4

4 .four .

(и,)(and,)

а на вторые входы - сигналы и ( ли), где значени  ± Л задают зону допустимой ошибки преобразо- вани . Сигналы с выходов компараторов поступают на вход элемента ИЛИ 7.and the second inputs are signals and (li), where values ± L define the zone of permissible conversion error. The signals from the outputs of the comparators are fed to the input element OR 7.

Наличие сигнала логической 1 на вьпсоде элемента ИЛИ означает ошибку преобразовани  устройства. The presence of a logical 1 signal on the element of the OR element indicates a device conversion error.

Фор-мула изобретени Formulas of the invention

Устройство дл  цифроаналогового преобразовани , содержащее.два цифро- аналоговых преобразовател , входы опорного напр жени  которых подключены к выходу источника опорного напр жени , а выходы подключены соответственно к входам сумматора, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого подключен к выходу первого источника эталонного напр жени , второй источник эталонного напр жени , о т - A digital-to-analog conversion device containing two digital-to-analog converters, whose reference voltage inputs are connected to the output of the voltage source, and the outputs are connected respectively to the inputs of the adder, whose output is connected to the first input of the first comparator, the second input of which is connected to the output of the first reference voltage source, second reference voltage source, о t -

Составитель 3, Моисеев Редактор И. Касарда Техред Л.Сердюкова Корректор И. МускаCompiled by 3, Moiseyev Editor I. Casarda Tehred L. Serdyukova Proofreader I. Muska

Заказ 3399/55 Тираж 901ПодписноеOrder 3399/55 Circulation 901 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССР VNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна j 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Design j 4

личающеес  тем, что,с целью расширени  области применени  за счет преобразовани  знакопеременных кодов и повышени  точности самоконтрол , в него введены вычитатель, второй компаратор, элемент НЕ и элемент ИЛИ, причем информационные входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей  вл ютс  входными шинами дополнительного кода положительного и отрицательного чисел соответственно , входна  знакова  шина соединена непосредственно с одноименным входом второго и через элемент НЕ - с одноименным входом первого цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с вычитающим и суммирующим входами вычитател  соответственно, выход которого  вл етс  выходной информационной -шиной, первый и второй входы второго компй- ратора соединены с выходом сумматора и выходом второго источника эталонного напр жени  соответственно, а выход соединен с первым входом эле- . мента ИЛИ, второй вход которогЬ соединен с выходом первого компаратора, а выход  вл етс  выходной шиной Наличие ошибки,In order to expand the field of application by converting alternating codes and improving self-control, a subtractor, a second comparator, an NOT element and an OR element are entered into it, and the information inputs of the first and second digital-to-analog converters are input buses of the additional positive code and negative numbers, respectively, the input sign bus is connected directly to the same input of the second and through the element NOT to the same input of the first digital-analogue transformers, the outputs of which are connected to the subtractive and summing inputs of the subtractor, respectively, whose output is the output information bus, the first and second inputs of the second compiler are connected to the output of the adder and the output of the second source of the reference voltage, respectively -. OR, the second input is connected to the output of the first comparator, and the output is the output bus. The presence of an error,

Claims (1)

Устройство для цифроаналогового преобразования, содержащее два цифро-20 аналоговых преобразователя, входы опорного напряжения которых подключены к выходу источника опорного напряжения, а выходы подключены соответственно к входам сумматора, выход' 25 которого подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого подключен к выходу первого источника эталонного напряжения, второй источник эталонного напряжения, о т - βθ личающееся тем, что,с целью расширения области применения за счет преобразования знакопеременных кодов и повышения точности самоконтроля, в него введены вычитатель, второй компаратор, элемент НЕ и элемент ИЛИ, причем информационные входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей являются входными шинами дополнительного кода положительного и отрицательного чисел соответственно, входная знаковая шина соединена непосредственно с одноименным входом второго и через элемент НЕ - с одноименным входом первого цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с вычитающим и суммирующим входами вычитателя соответственно, выход которого является выходной информационной шиной, первый и второй входы второго компйратора соединены с выходом сумматора и выходом второго источника эталонного напряжения соответственно, а выход соединен с первым входом эле- . мента ИЛИ, второй вход которогЬ соединен с выходом первого компаратора, а выход является выходной шиной Наличие ошибки.A device for digital-to-analog conversion, containing two digital-20 analog converters, the voltage reference inputs of which are connected to the output of the voltage reference source, and the outputs are connected respectively to the inputs of the adder, the output of '25 of which is connected to the first input of the first comparator, the second input of which is connected to the output of the first the source of the reference voltage, the second source of the reference voltage, about t - βθ is characterized in that, in order to expand the scope by converting alternating codes and To increase the accuracy of self-control, a subtracter, a second comparator, an element NOT, and an OR element are introduced into it, and the information inputs of the first and second digital-to-analog converters are input buses of the additional code of positive and negative numbers, respectively, the input sign bus is connected directly to the input of the second and via the element NOT - with the same input of the first digital-to-analog converters, the outputs of which are connected to the subtracting and summing inputs of the subtractor, respectively, output d which is an output data line, the first and second inputs of second kompyratora connected to the output of the adder and output a second reference voltage source respectively, and an output coupled to the first input element. ment OR, the second input which is connected to the output of the first comparator, and the output is the output bus The presence of an error.