5. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОД—АНАЛОГ

Выходные регистры цифровых вычислительных машин присоединяются к устройствам управления или индикаторам через преобразователи код-аналог. При этом дискретные сигналы преобразуются в непрерывные в виде напряжений постоянного или переменного тока, углов поворота, временного интервала.

Процесс преобразования кода в непрерывные величины можно представить в виде двух этапов: сначала из числового кода получается импульсный сигнал с амплитудной модуляцией, а затем из импульсного сигнала получается непрерывный. На первом этапе происходит квантование сигнала по уровню, а на втором сигнал экстраполируется по горизонтальным и наклонным прямым или квадратичной параболе. В результате этого преобразователи код—аналог именуются соответственно как нулевого, первого и второго порядков (см. гл. XV).

Точность преобразователей код—аналог в основном определяется качеством аналоговых элементов, входящих в преобразователь, и составляет от 0,5 до 0,01%.

Преобразователи кода в постоянное напряжение выполняют на основе схем параллельной и последовательной передачи кода. В преобразователях первого типа сигналы суммируются на УПТ со своим коэффициентом веса, определяемым номером данного разряда (рис. VI.30, а).

Если на вход такого преобразователя поступает код то на его выходе будет напряжение

где — максимальное значение напряжения, снимаемое с преобразователя.

Входной код представим в виде

Рис. VI.30. (см. скан) Схема построения преобразователя код—аналог с параллельной передачей кода

Максимальное значение кода из разрядов или приближенно . В этом случае выражение (VI. 123) можно записать в виде

или

Из рис. VI.30, а видно, что входной код поступает на триггеры, управляющие двухпозиционными ключами. Если в разряде кода будет «1», то ключ подсоединит резистор к источнику питания; если же в данном разряде будет то ключ присоединит этот резистор к земле.

Недостатком преобразователей с весовыми резисторами является необходимость подбора резисторов с отличием в раза друг от друга с высокой точностью.

Если создать матрицу из одинаковых и резисторов, то удается ликвидировать этот недостаток. Схема такого преобразователя приведена на рис. VI.30, б.

Преобразователи второго типа имеют большое число элементов аналогового типа: блоки суммирования, деления и хранения постоянного напряжения (рис. VI.31). Цикл работы такого преобразователя состоит из одинаковых тактов по два такта каждый. В первой его половине напряжение блока деления суммируется с напряжением Для этого по сигналу синхронизатора С замыкается ключ и напряжение поступает на вход) сумматора. Ключ подает напряжение блока деления на вход 2 сумматора.

Рис. VI.31. Схема построения преобразователя код — аналог с последовательной передачей кода

Рис. VI.32. Схема построения преобразователя кода во временной интервал

Во второй половине также происходит деление выходного напряжения сумматора на 2. Это напряжение поступает в БД с помощью ключа Одновременно с этим размыкается ключ . В результате имеем

При наличии хорошей синхронизации между поступлением разрядов и переключением ключей получим пропорциональное

Преобразование кода во временной интервал можно выполнять с помощью схемы, изображенной на рис. VI.32. В нее входят триггер для запуска, логические блоки, счетчик сдвигающий регистр и схема сравнения кодов ССК. Из рис. VI.32 видно, что импульс конца временного интервала формируется схемой сравнения кодов, поступающих из всех разрядов регистра и счетчика. Счетчик подсчитывает число поступающих импульсов ГИ. При совпадении кодов в счетчике и регистре схема сравнения выдает сигнал, стробирующий импульс конца временного интервала из импульсов ГИ.

Преобразователи кода в угол представляют собой цифровые следящие системы, двигатель в которых формирует непрерывный сигнал.