24.3.3. ЦА-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КАК ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ

В обычных ЦА-преобразователях выходное напряжение пропорционально заданному числу Если обеспечить возможность реализации любой зависимости то можно прежде всего представить в цифровой функциональной схеме функцию (см. разд. 19.7) и ввести число X в обычный ЦА-преобразователь.

При отсутствии жестких требований к точности решения представляется значительно более простая возможность реализации подобного устройства. На входы

Рис. 24.17. ЦА-преобразователь для произвольного взвешивания.

перемножителя подают ту аналоговую величину, которая должна быть преобразована двоичным числом К. Для каждой аналоговой величины необходим, конечно, ключ. Поэтому достижимый уровень дискретизации обеспечивается приблизительно 16 каскадами. Возможность реализации иллюстрируется рис. 24.17. В отличие от обычных ЦА-преобразователей лишь один из ключей всегда закрыт. Поэтому выходное напряжение определяется соотношениями

Важной областью применения этого принципа является цифровая генерация синусоидальных колебаний. Путем деления частоты можно получить колебания различной частоты, согласованные во времени. Однако их применению в аналоговых системах препятствует наличие в генерируемых этим способом сигналах прямоугольных искажений. Можно получать синусоидальные колебания, в которых основное колебание отфильтровывается узко- или широкополосным фильтром Эти фильтры должны быть настроены на соответствующую частоту.

Описанный ЦА-преобразователь, напротив, генерирует частотно-независимые синусоидальные колебания. В соответствии с рис. 24.18 в качестве входного сигнала требуются эквидистантные возрастающие и убывающие числовые последовательности. Этот входной сигнал соответствует входному напряжению треугольной формы при формировании синусоидальных колебаний аналоговой функциональной схемой, которая была рассмотрена в разд. 11.7.4.

Если для абсолютной величины и знака выбирается цифровое представление, то числовую последовательность с желаемыми свойствами можно реализовать достаточно просто, используя закольцованный (циклически функционирующий) двоичный счетчик [24.1]. При этом старший разряд счетчика определяет знак. Второй по старшинству разряд определяет направление изменения числовых значений младших разрядов, соответствующие выходы которых подключены ко входам логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ. Эти разряды представляют абсолютную величину. Используя -разрядный двоичный счетчик, получаем схему, представленную на рис. 24.19. Формируемая числовая последовательность иллюстрируется табл. 24.2. При -разрядном коде на входе аналогового перемножителя выбираются четыре положительные ступени синусоидальной функции и

Рис. 24.18. 16-ступенчатая аппроксимация синусоиды.

Рис. 24.19. Схема для формирования синусоидальных колебаний.

соответственно четыре отрицательные ступени Распределяя ступени так, как показано на рис. 24.18, получаем представленные в табл. 24.2 значения функции и соответствующие значения сопротивлений. При таком грубом квантовании вполне достаточно, если используется ближайшее нормированное значение.

Так как в течение периода полное синусоидальное колебание проходит каждую ступень дважды, получается разделение на 16 ступеней. В соответствии с этим необходимо выбирать входную частоту счетчика в 16 раз большей, чем частота синусоидальных колебаний.