Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 224
Скачиваний: 1
где правая часть представляет собой сумму / членов геомет
рической |
прогрессии |
со знаменателем q = 2 и |
первым |
чле |
||
ном |
я , = |
U3[. Поэтому ШВХ = и н (2і |
— 1), откуда |
UN ^ |
, |
|
и на |
основании (2.2) |
окончательно |
получим |
|
|
|
Необходимое число эталонов легко определить, если величину Мл&дшего эталона выбрать равной шагу квантования, опреде ляющему допустимую максимальную погрешность измерения (без учета инструментальных ошибок), т. е.
г// — // — М^э* "~
"«-'изм ~ иэ1 — 2'-— 1
и, следовательно,
\O L / H 3 M /
Эталонные напряжения формируются с помощью стабилизи рованных источников напряжения или тока. При этом в прин ципе могут применяться источники как с уже «взвешенными», так и еще с «не взвешенными» номиналами напряжений (токов). В последнем случае для получения весовых напряжений к источ никам подключаются делители. На практике наибольшее распро странение находят схемы с делителями в силу их компактности,
большей экономичности и простоты в эксплуатации. |
|
|||
При UA ф 0 любое эталонное |
напряжение формируется как |
|||
скачок напряжения над уровнем UA, а величина скачка опре |
||||
деляется равенством (2.5). В этом |
случае на устройство |
сравне |
||
ния поступает |
не сумма эталонов |
^ ] U3!, а |
сумма |
эталонов |
и исходного |
уровня UA (рис. 2Л16): |
|
|
|
|
UA + І |
UAL. |
|
|
|
і - |
1 |
|
|
г) Получение эталонных напряжений с помощью подклю |
||||
ченного к источникам напряжения делителя, |
образованного |
|||
из коммутируемых параллельных |
резисторов со взвешенными |
|||
сопротивлениями. Рассмотрим случай, когда входное аналого
вое напряжение |
изменяется |
в |
пределах от |
0 до |
UB (следова |
||||||
тельно, UA = |
0 |
и AUBX = |
UB), |
а э. д . с. источника, |
к которо |
||||||
му подключен |
делитель, |
равна |
UB. |
|
|
|
|
|
|||
Делитзль |
(рис.. 2.42) |
состоит |
из параллельно |
включенных |
|||||||
коммутируемых |
резисторов, |
сопротивления |
которых |
взвешены |
|||||||
по закону двоичного кода: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
/? |
= |
Я , 2 ' - |
1 |
. |
|
|
(2.7) |
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 Зак. 169. |
97 |
Количество резисторов равно количеству разрядов двоичного числа, представляющего результаты измерений. Коммутация .ре
зисторов |
производится ключами Ки |
при этом в исходном состоя |
||||||
нии все резисторы подключены к UА, а в процессе формирова |
||||||||
ния |
эталонов поочередно, начиная |
с Ru |
подключаются к |
UB- |
|
|||
Цифры разрядов двоичного числа задаются |
ключами К/, |
при |
||||||
этом |
единице соответствует замыкание |
К/, |
а |
нулю — размыка |
||||
ние |
К/. |
|
|
|
|
|
|
|
Для младшего разряда значение двоичной цифры задается |
||||||||
ключом |
/С/, а для старшего —К/. |
Любая |
пара |
ключей КІ |
И |
КІГ |
||
|
а) |
ив |
|
|
|
|
|
|
кустройстбу
к устройству аонения сравнения
ия
Рис. 2.42.
срабатывает одновременно. В процессе измерения ключи управ ляются сигналами устройства управления и устройства сравне ния измерителя. Под воздействием первых ключи переходят в рабочее положение (к правому контакту). Если сформированный эталон не используется в процессе измерения, то вторыми сигна
лами |
ключи возвращаются |
в исходное положение (к левому кон |
||||||||||||
такту) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
общем |
случае, когда |
одни |
резисторы подключены к |
UA, |
|||||||||
а другие — к |
UB, |
эквивалентная |
схема |
источника |
эталонных |
|||||||||
напряжений |
имеет |
вид, |
изображенный |
|
на рис. 2.426'. Здесь |
RB |
||||||||
и RA |
— эквивалентные |
сопротивления |
|
ветвей, |
подключенных |
|||||||||
соответственно к зажимам |
UB |
и |
VА- |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
^ в ых = |
Uв |
В |
р |
Р |
|
• Э |
|
U»j |
ПреДСТаВ- |
||
Следовательно, |
Т |
|
Т А Л О Н |
|||||||||||
" |
|
Т Т |
А Л |
" Г |
К В |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ляет собой такое напряжение UBh,XJ, |
|
которое |
получается |
при |
||||||||||
переключении Rj |
от зажима UA |
к зажиму UB- |
Таким |
образом, |
||||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
RAJ |
|
|
(2.8) |
|
|
|
|
вых j |
|
|
|
RAJ +RBJ |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
и, |
следовательно, |
вычисление |
U9J |
|
сводится |
к отысканию RA И |
||||||||||||
RB |
при заданном |
состоянии |
ключей. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
В крайних |
случаях, |
когда |
все |
резисторы |
подключены |
к |
|||||||||||
одному |
зажиму, |
сопротивление |
соответствующей ветви мини |
|||||||||||||||
мально, |
а іпроводимость |
максимальна. |
Очевидно, |
G„a K C |
= |
|||||||||||||
-7^—= |
5J |
туили, на основании |
(2.7), |
|
|
|
|
|||||||||||
|
" м ин |
|
" j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
макс |
|
• Rt |
І |
2j |
|
|
|
~ /?. 2 |
/ - l |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Так |
как |
GA |
+ |
GB |
= О м а к с , |
|
а |
|
Од = |
\YL Gb = |
, |
то |
|||||
|
R^_Rwm |
|
и > |
с л |
е д о |
в |
а т е |
л |
ь н |
о > |
|
|
^ |
_ |
Я м и " |
|
|
|
/?*+/?," |
/?, |
|
' — |
|
— |
|
|
' |
|
|
RAJ + RBJ- |
RB] |
• |
|
||||
|
На основании |
последнего |
равенства из |
(2. 8) |
получим |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ич, |
= |
и, |
|
/ |
? м и |
н |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Э1 - |
~* |
|
R |
|
|
|
|
|
|||
ГДЄ |
Ямин — 7> |
1 |
|
п |
2 ' - 1 |
|
|
|
Raj |
— А \ 2 ; |
|
|
|
|
||||
|
— Я і |
пі |
|
1 |
' |
а |
|
|
|
|
||||||||
|
Таким образом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|||
|
|
|
|
|
и*>~ |
|
2J |
|
у + |
|
2 ' - 1 |
. |
|
|
|
|||
или, так как £/в = |
Д £/в х , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Следовательно, значения эталонных напряжений, генерируе |
|||||||||||||||||
мых устройством, |
изображенным |
|
на |
рис. 2.42, |
удовлетворяют |
|||||||||||||
требованиям, определяемым формулой (2.5). |
|
|
|
|||||||||||||||
|
д) Формирование эталонных |
напряжений с помощью |
матри |
|||||||||||||||
цы резисторов лестничного типа, подключенной к источникам тока. Схема формирования эталонных напряжений (рис. 2.43а) имеет I генераторов, вырабатывающих одинаковые токи /. Веса токам придаются с помощью совокупности резисторов, включен ных по схеме лестничного типа.
Эталонное напряжение снимается с резистора нагрузки ~RH, через который протекает ток при включении соответствующего источника. Включение резисторов производится поочередно, на чиная с первого, ключами Кг. Цифры разрядов кодовой комби нации задаются с помощью ключей К/. Любая пара Kj и К/ включается и выключается одновременно.
7* |
99 |
Величины сопротивлений резисторов в лестничной схеме вы браны так, что для каждого генератора нагрузка одинакова и равна 2 /з#-
При включении генератора Л вырабатываемый им ток / в узле / разветвляется в две параллельные ветви. Одна из них
состоит из Ян, другая образована |
|
резисторами |
оставшейся части |
|||||||
лестничной |
схемы. Сопротивление |
этой ветви равно 2R. |
Поэтому |
|||||||
через |
резистор R |
a |
течет ток / 1 = |
2 |
/з/ и, |
следовательно, |
|
|||
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
(2.10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При включении генератора Г2 |
вырабатываемый им |
ток / в |
||||||||
узле 2 |
разветвляется на две параллельные ветви. Первая |
состоит |
||||||||
а) |
з |
2 |
|
і |
|
|
R |
2Р 4-Я |
2 'Я Нустр-іу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C/oaSnemU |
|
Кустройт&у
сравнения
г, г,
у/ у/./ у/.,-у ; у;
у . . л ^ у ; у ;
Рис. 2.43.
из последовательно соединенных резисторов R и #н, вторая об разована резисторами остальной части лестничной схемы и имеет эквивалентное сопротивление R. Поскольку сопротивление ветви, куда включен резистор RB, вдвое больше сопротивления другой ветви, то іЯ2 — ^ІгІ и
|
|
^ э з = т ' 4 / / ? - |
|
|
|
( 2 л 1 ) |
|||
При включении |
генератора |
Г3 |
вырабатываемый |
им ток / в |
|||||
узле 3 делится на две части. Одна из них (і) |
проходит |
через |
|||||||
резистор R к узлу 2, другая — по ветви |
с эквивалентным |
сопро |
|||||||
тивлением R. Данная ветвь образована оставшейся частью лест |
|||||||||
ничной |
схемы. |
і = |
|
|
|
узле 2 |
|
|
|
Таким образом, |
1/3/. |
Ток / в |
в свою очередь |
||||||
разветвляется по двум направлениям. Часть тока і |
протекает |
||||||||
через |
резистор 2R, |
а |
другая |
(іа3) — через |
последовательно |
||||
