SU1451865A1 - Code-to-voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике преобразовани  цифровых величин в аналоговые и может быть использовано при разработке высокоточных цифроана- логовых преобразователей и источников калиброванных сигналов цифровых измерительных приборов. Повьшение точности преобразовани  достигнуто за счет уменьшени  пульсаций выходного напр жени  путем более равномерного распределени  энергии широтно-импуль- сных сигналов в течение периода их повторени . 2 ил.The invention relates to a technique for converting digital values to analog and can be used in the development of high-precision digital-to-analog converters and sources of calibrated signals from digital measuring instruments. The increase in conversion accuracy is achieved by reducing the output voltage ripple by more uniform distribution of the energy of the pulse-width signals during the period of their repetition. 2 Il.

Description

слcl

00 Од00 od

слcl

Изобретение относитс  к технике преобразовани  цифровых величин в аналоговые и может быть использовано при разработке высокоточных цифро- г аналоговых преобразователей и источ- НИКОВ калиброванных сигналов цифровых измерительных приборов.The invention relates to a technique for converting digital values to analog and can be used in the development of high-precision digital analog converters and sources of calibrated signals from digital measuring instruments.

Цель изобретени  - повьшение точности преобразовани  путем уменьше- Ю ни  пульсаций выходного сигнала.The purpose of the invention is to increase the conversion accuracy by reducing the output signal ripple.

На фиг.1 приведена функциональна  схема преобразовател ; иа фиг.2 - временна  диаграмма его работы.Figure 1 shows the functional diagram of the Converter; Ia figure 2 - a temporary chart of his work.

Преобразователь содержит генера- 15 тор 1 импульсов, счетчик 2 импульсов , входную шину 3, блоки 4, 5 сравнени  кодов, преобразователь 6 код - дополнительньпй код, формирователи 7, 8 широтно-импульсных сигналов, 20 элементы НЕ 9, 10, элементы И 11-14, триггер 15, элементы ИЛИ 16, 17, источник 18 образцового напр жени ,ключ 19, фильтр 20 нижних .частот и вЫход- ную шину 21.25The converter contains 15 pulse generator 1, pulse counter 2, input bus 3, blocks 4, 5 comparison codes, converter 6 code - additional code, drivers 7, 8 of pulse-width signals, 20 HE elements 9, 10, AND elements 11 -14, trigger 15, elements OR 16, 17, source 18 of the reference voltage, switch 19, filter 20 of the lower frequencies and input bus 21.25

Преобразователь работает следук цим образом.The converter works in the following way.

Преобразуемый код N с шины 3 и дополнительный код ( с выхода преобразовател  6 сравниваютс  в бло- 30 ках 4, 5 с кодом, соответствующим числу импульсов генератора 1 (фиг.2,А) подсчитанных счетчиком 2 с коэффициентом пересчета 2, где п - разр дность счетчика.,,The converted code N from bus 3 and the additional code (from the output of converter 6 are compared in blocks 4, 5 with a code corresponding to the number of generator pulses 1 (Fig. 2, A) counted by counter 2 with a conversion factor of 2, where n is dnost counter. ,,

На фиг.2 приведены эпюры дл  случа  п 4, N 1010.Figure 2 shows the diagrams for case n 4, N 1010.

Блок 4 формирует сигнал в случае, если код счетчика 2 равен NX (фиг.2Б),д« а блок 5 - если код счетчика 2 равен NX-H (фиг.2,В).Block 4 generates a signal if the counter code 2 is equal to NX (FIG. 2B), d “and block 5 - if the code of counter 2 is equal to NX-H (FIG. 2, B).

Формирователь 7 под действием сигналов переполнени  сч етчика 2 и сигналов с блока 4 формирует последова- дс тельность широтно-импульсных сигналов с периодом, равным То2, и длительностью , равной TONX (фиг.2,Г), где TO - период следовани  импульсов генератора 1 .The shaper 7, under the action of overflow signals of the counter 2 and the signals from block 4, forms a sequence of pulse-width signals with a period equal to To2 and a duration equal to TONX (figure 2, D), where TO is the period of the pulse of the generator 1 .

Формирователь 8 под действием сигналов переполнени  счетчика 2 и сигналов блока 5 формирует (фиг.2,Д) оследовательность широтно-импульсных сигналов с периодом повторени , равным Т{,2 , и длительностью, равной TJN.+ I).The shaper 8, under the action of the overflow signals of the counter 2 and the signals of the block 5, forms (FIG. 2, D) a sequence of pulse-width signals with a repetition period equal to T {, 2 and a duration equal to TJN. + I).

Формирователь импульсов может быть выполнен в виде триггера, котог The pulse shaper can be made in the form of a trigger that

Ю YU

15 20 2515 20 25

30 ,,thirty ,,

д« d "

дс ds

5five

1)ый устанавливаетс  в О сигналом с выхода схемы сравнени  кодов и в 1 - сигналом переполнени  счетчика.1) the second is set to 0 by a signal from the output of the code comparison circuit and to 1 by a counter overflow signal.

Триггер 15 преобразует последовательность импульсов генератора 1 в последовательность импульсов с периодом повторени  2То и длительностью Т (фиг.2,М).The trigger 15 converts the pulse train of the generator 1 into a pulse train with a repetition period 2To and a duration T (Fig. 2, M).

В результате логической обработки двух широтно-импульсных последова-. ; тёльностей сигналов элементами НЕ 9, 10 (фиг.2,Е,Ж), И 11 - 14 (фиг.2, 3,И,К,Н), ИЛИ 16 и 17 (фиг.2,Л) на выходе последнего формируетс  результирующа  последовательность ши- ротно- импульсных сигналов (фиг.2,0), управл юща  подключением источника 18 образцового напр жени  к входу фильтра 20 нижних частот, который вьщел ет среднее значение выходного напр жени ,  вл ющеес  результатом преобразовани  кода.As a result of logical processing of two pulse-width sequences. ; the signal strengths of the elements HE 9, 10 (Fig. 2, E, G), AND 11-14 (Fig. 2, 3, AND, K, H), OR 16 and 17 (Fig. 2, L) are formed at the output of the latter. a resulting sequence of pulse-width signals (Fig. 2.0), controlling the connection of the reference voltage source 18 to the input of the low-pass filter 20, which outputs the average value of the output voltage resulting from the code conversion.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Преобразователь код - напр жение, содержащий источник образцового напр жени , ключ, фильтр нижних частот, генератор импульсов, вькод которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход переполнени  которого соединен с первым входом первого формировател  широтно-импульсных сигналов, а информационные выходы соединены с соответствующими входами первой группы первого блока сравнени  кодов, входы второй группы которого  вл ютс  входной шиной, а выход соединен с вторым входом первого формировател  широтно-импульсных сигналов , выход источника образцового напр жени  соединен через ключ с фильтром нижних частот, выход которого  вл етс  выходной ши11ой, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности за счет уменьшени  пульсации выходного сигнала , в него введены преобразователь код - дополнительный код, второй блок сравнени  кодов, второй формирователь широтно-импульсных сигналов, два элемента НЕ, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и триггер, причем входы преобразовател  код - дополнительный код соединены соответственно с входами второй группы первого блока сравнени  кодов, а выходы соединены соответственно с входами первой группы второго блока сравнени  кодов, входы второй группы которого соединены соответственно с выходами счетчика импульсов, а выход соединен с первым входом второго формировател  широтно-импульсных сигналов, второй вход которого соединен с выходом переполнени  счетчика импульсов , выход первого формировател  широтно-импульсных сигналов соединен с первыми входами первого и второго элементов И и через первый элемент НЕ - с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго формировател  широтно1Converter code is a voltage containing a source of reference voltage, a key, a low-pass filter, a pulse generator, the code of which is connected to the counting input of a pulse counter, the overflow output of which is connected to the first input of the first pulse-width signal generator, and the information outputs are connected to the corresponding the inputs of the first group of the first code comparison unit, the inputs of the second group of which are the input bus, and the output is connected to the second input of the first pulse-width generator, The output of the reference voltage source is connected via a key to a low-pass filter, whose output is an output width, characterized in that, in order to improve accuracy by reducing the output signal ripple, a code-additional code converter is entered into it, the second code comparison unit, second pulse width pulse generator, two NOT elements, four AND elements, two OR elements and a trigger, the converter inputs a code — the additional code is connected respectively to the inputs of the second group of the first block code comparison, and the outputs are connected respectively to the inputs of the first group of the second code comparison block, the inputs of the second group of which are connected respectively to the outputs of the pulse counter, and the output is connected to the first input of the second pulse width generator, the second input of which is connected to the pulse counter overflow output, the output of the first pulse width pulse generator is connected to the first inputs of the first and second elements AND, and through the first element NOT to the first input of the third element AND whose output pogo connected to the first input of the first element OR, the output of the second shaper width 14518651451865 импульсных сигналов соединен с вторым входом первого элемента И и через второй элемент НЕ - с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с рыходом второго элемента И, а выход - с управл ющим входом ключа, выход генератора импульсов соединен со счетным входом триггера.pulse signals connected to the second input of the first element And through the second element NOT to the second inputs of the second and third elements AND, the output of the first element AND connected to the second input of the first element OR, the output of which is connected to the first input of the fourth element AND, the second input of which is connected with the trigger output, and the output is connected to the first input of the second element OR, the second input of which is connected to the output of the second element AND, and the output to the control input of the key, the output of the pulse generator is connected to the counting input of the trigger . Фиг.11 м I м I I i м м м I I м мm I m I I m m m I I m m ппппппппппгpppppppppppg п пpn п п п п п пp p p p p p p fli п п гfli png п п п п п пp p p p p p p 1 п п п п п1 p p p p p 01/3.2 .01 / 3.2.