Главная Промышленная автоматика.

Г"

Знак

Входной код

Выходное

аналоговое напряменое

Фиг. 8.1. Трехразрядный цифро-аналоговый преобразователь с отдельным

знаковым разрядом.

/-опорный источник питания; 2-аналоговый ключ знакового разряда; 3-аналоговые ключи значащих разрядов; 4-резисторная цепь; входной код соответствует величине

преобразуемого сигнала.

Опорные напряжения

Знаковый разряд

Триггер

Триггер -1-

Другие разряды

Триггер

Триггер

ЦифроВые бходы

Потени,иометр

Выходное аналоговое нопряжение


Фиг. 8.2. Цифровой регулятор на основе цифро-аналогового преобразователя. (Взято из Analog-to-Digital, Digital-to-Analog Conversion Techniques

by D. Hoeschele, Jr., © 1968 by John Mi ley and Sons.) " Показаны входы от оборудования, которое вырабатывает цифровой код, соответствующн(1 цодржеиию вала; К-усилитель с непосредственной связью; М-двигатель.



Цифробая схема

Вычитания

управляющий Повициоиный чод

Ypuzzep 1-

Триггер

Фиг. 8.3. Цифровой регулятор, использующий суммирование кодов. (Взято из Analog-to-Digital, Digital-to-Analog Conversion Techniques by D. Hoes-chele, Jr.. © 1968 by John Wiley and Sons.)

на выходе потенциометра, движок которого соединен с валом двигателя. Выходное напряжение аналогового сумматора представляет собой сигнал ошибки, который после усиления поступает на двигатель и вызывает вращение его вала в сторону уменьшения этого сигнала ошибки. Когда положение вала двигателя точно соответствует входному цифровому слову, аналоговый выходной сигнал потенциометра равен аналоговому выходному сигналу Ц/А-преобразователя. В этом случае сигнал ошибки равен нулю и управляющий сигнал на двигатель не поступает.

Другая схема цифрового регулятора представлена на фиг. 8.3. Эта система отличается от регулятора, показанного на фиг. 8.2, тем, что здесь обратная связь обеспечивается с по* мощью кодового колеса КК, приводимого в движение с помощью двигателя. Кодовое колесо вырабатывает числовой код, Являющийся функцией положения вала. Выходной сигнал кодового колеса сравнивается в цифровой форме с командным цифровым словом, задающим требуемое положение вала. Сравнение осуществляется путем вычитания, в результате чего образуется сигнал ошибки в цифровой форме, который

двигателя М соответствуют различные кодовые комбинации. Функция Ц/А-преобразователя заключается в дешифрации цифрового кода на входе и получении соответствующего ему аналогового напряжения. Это напряжение является входным сигналом схемы управления двигателем, который поворачивает вал в требуемое положение.

В цифровом регуляторе используется отрицательная обратная связь, осуществляемая с помощью суммирующей схемы и потенциометра. В суммирующей схеме аналоговое напряжение Преобразователя алгебраически суммируется с напряжением



ЛABA 8

Преобразуется с помощью дешифратора Ц/А. Выходной сигнал дешифратора Ц/А вызывает вращение двигателя в направлении уменьшения ошибки со скоростью, пропорциональной этой ошибке.

Цифро-аналоговые элементы

Один из типов монолитных Ц/А-преобразователей (фиг. 8.4) представляет собой многозвенную цепь на тонкопленочных резисторах, выполненную в том же чипе монокристалла, что и аналоговые ключи. Наряду с преимуществами, обеспечиваемыми малыми размерами и надежностью монокристаллической схемы, такая конструкция имеет повышенную скорость работы и меньшее время установления по сравнению с типовыми величинами для дискретных и гибридных преобразователей. Еще одно преимущество подобной схемы по сравнению с системой, использующей раздельные ключи и многозвенную схему, заключается в .том, что для нее гарантируются общие характеристики и нет необходимости складывать погрешности отдельных Компонентов. Внешний опорный источник (обычно +5,0 В) подключается к выводам +оп и -оп. Выходные уровни будут прямо пропорциональны дифференциальному опорному напряжению. Отклонения питающих напряжений +5 В и -15 В не оказывают заметного воздействия на аналоговый выход. Заземляться может любой из контактов +оп или -оп, и, следовательно, может использоваться опорный источник любой по-лярности. Резисторы с меньшим сопротивлением, включенные между выводами -f оп и Ti, а также между Гг и Гз, могут быть закорочены с помощью внешней цепи или заменены внешними подстроечными элементами для точной регулировки выходного уровня полной шкалы. При максимальном выходном напряжении 10 В, которое обычно используется в биполярных схемах. Положительный потенциал опорного источника может быть соединен с выводом 72 или Гз.

Хотя некоторые монолитные преобразователи имеют внутреннюю стабилизацию опорного напряжения, температурный коэффициент подобных приборов позволяет обеспечить точность не более чем 6 или 7 разрядов. По этой причине в HI-1080 используется внешний источник опорного напряжения. Опорный уровень поддерживается с помощью схемы управления токозадающими цепями, которые воздействуют на каждый Из восьми задатчиков тока. Использование для питания многозвенной ступенчатой цепи источников тока вместо источников напряжения дает определенные преимущества. В связи с тем что на выходе образуется дифференциальное ступенчатое напряжение, в диапазоне постоянства токов этих источников





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 [107] 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0045