Файл: Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 297

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

366

Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА

[ГЛ. V

Построение ЦАП возможно также на делителе при использовании свойств двоичного кода образовывать дополнение числа при инвертировании сигналов во всех разрядах. ЦАП по рис. 13.34 содержит делитель из двух пульсирующих сопротивлений, емкость одного из которых пропорциональна цифровому сигналу D, а емкость

другого —

дополнению

 

D.

В

результате

+

jVcD

Р°) =

Л

 

 

20,

А0

 

АО

 

 

 

 

 

откуда, учитывая значения i10

н L 0

из уравнения

(13.36),

имеем:

 

 

 

 

 

 

 

р » ^

 

 

I-

До,

(13.42)

где Dmax = 2 " — 1 — максимальное число, записываемое при заданном количестве п двоичных разрядов; У л 1 и Ул2 объемы линий, соединяющих контакты внутри цифроуправляемых пульсирующих сопротивлений;

 

До

Шах

V.-D

4 -

Г

.41

4 -

V , = const.

 

 

 

 

 

 

, х у т а х

>

 

|

лз

 

 

 

 

Как

следует

из

полученного

выражения,

камеры

Vin

У Л 2

не

вносят

погрешности

 

Заметим,

что

элемен­

 

 

 

 

 

 

 

 

тов отрицания для сиг­

 

 

 

 

 

 

 

 

налов Dt

устанавливать

 

 

 

 

 

 

 

 

не надо, поскольку

ин­

 

 

 

 

 

 

 

 

версное

действие

этих

 

 

 

 

 

 

 

 

сигналов достигается за

 

 

 

 

 

 

 

 

счет применения разных

 

 

 

 

 

 

 

 

контактов,

нормально

 

 

 

 

 

 

 

 

замкнутых (Кц)

в одном

 

 

 

 

 

 

 

 

пульсирующем

сопро­

 

 

 

 

 

 

 

 

тивлении

и нормально

 

 

 

 

 

 

 

 

разомкнутых

{K2i)

— в

 

 

 

 

 

 

 

 

другом.

 

 

 

 

Рис. 13.34. Схема цифро-аналогового пре­

 

В связи

с

тем,

что

камеры одинаковых раз­

образователя, реализуемая на делителе из

двух цифроуправляющих

сопротивлений.

рядов (7ц и V2d

никогда

 

 

 

 

 

 

 

 

не подключены к своим

сопротивлениям

одновременно, их

можно

совместить —

получаемая

при

атом схема

(рис.

13.35) содержит вдвое


Рис. 13.36. Схема цифро-анало­ гового преобразователя, постро­ енного из цепочек пульсирую­ щих сопротивлений и переклю­ чателей.

 

 

П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И

 

 

367

меньше камер. Для нормальной работы

схемы

необходи­

мо, чтобы

в

моменты изменения

сигналов Dt

пары

кон­

тактов К и и K2i не оказывались

замкнутыми одновремен­

но, т. е.

в

цепочках Ки — Vt — K2i

должно

быть

устранено короткое замыкание (применимы пульсирую­ щие сопротивления).

•А

Рис. 13.35. Схема цифро-аналогового преобразователя, реализуемого на делителе из двух цпфроуправляемых сопротивлении с общими емкостями.

Цифро-аналоговый преобразователь (рис. 13.36) [32] составлен из п параллельно соединенных пульсирующих сопротивлений и п переклю­ чателей, обладающих 2п кон­ тактами. Общее количество

контактов An, из которых 2п, принадлежащих пульсирующим сопротивлениям, должны быть герметичны и работают с час­ тотой сигнала pt. В рассмот­ ренных выше на рис. 13.34 и 13.35 схемах только четыре кон­ такта работают с высокой часто­ той сигнала pt при общем коли­ честве контактов 2п + 4 <^ An.

Наиболее простыми представляются цифро-аналоговые преобразователи по рпс. 13.31 и 13.32; они содержат соответственно п + 4 и п + 2 контакта, из которых 4 и 2 работают при частоте сигнала pt. Усилитель в этих схе­ мах не следует рассматривать как элемент, отсутствую­ щий в схемах по рис. 13.34—13.36, поскольку последние


368

Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е

УСТРОЙСТВА

[ГЛ. V

обычно

требуют установки на своем

выходе усилителя в

режиме

повторения.

 

 

Преобразователи по рис. 13.34 и 13.35 имеют меньшую емкость узла, чем схема по рис. 13.36, однако в случае установки на выходе элемента со значительной входной емкостью во всех этих схемах может потребоваться умень­ шить динамическую ошибку. Сделать это можно посред­ ством удаления одного из контактов и введения тем самым

емкости узла в емкость одного

 

из

сопротивлений (в Vnl

или

 

7 Л 2

для

преобразователей

по

 

рис. 13.34 и 13.35 и в емкость

 

любого из сопротивлений, вели­

 

чина

которых превышает

ем­

 

кость

узла, для преобразовате­

 

ля по

рис. 13.36). В этом слу­

 

чае,

как

указывалось выше

 

(см. § 10), усложняется для ряда

Рис. 13.37. Схема цифро-анало­

применений считывание резуль­

тата

преобразования.

 

гового преобразователя, выпол­

 

няющего гиперболическую зави­

 

Цифро-аналоговый преобра­

симость.

 

 

зователь, содержащий цифровое

и обычное пульсирующие сопротивления (рис. 13.37), реализует гиперболическое преобразование:

Р1ы, =

Р°тлЛ+^)-

(13.43)

Приведем некоторые

схемы преобразователей,

рабо­

тающих дискретно во времени, у которых результат уста­ навливается в выходной линии только в дискретные мо­

менты

времени.

 

 

 

 

 

Преобразователь, изображенный на рис. 13.38, рабо­

тает с

импульсными сигналами Dt.

Перед

каждым

пери­

одом преобразования отсутствуют все сигналы Dt

 

и все

камеры через клапаны Ktl

и Кп сообщены с линией, давле­

ние в

которой р0. При преобразовании по определенным

каналам поступают кратковременные сигналы Dt

и

кла­

пан Кп

закрыт, в результате чего

в суммарную

емкость

вводится количество газа

N% — ~щ2

А2*. Это

при-

 

 

 

7=0

 

 

 

водит в соответствии с уравнением состояния газа к уве­ личению давления на величину р°, пропорциональную


§ 13]

П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И

369

цифровому входу:

N^kQ „о

(13.44)

Применение этой схемы при потенциальных сигналах Dt эффективно в случае, если возможно технически простое

Рис. 13.38. Схема цифро-аналогового преобразова­

теля,

работа ющего с импульспыми сигналами

 

кода.

 

 

преобразование

потенциальных

сигналов

в импульс­

ные, например,

посредством срыва

общего

питания у ис­

точников сигналов Dt или изменения общего подпора у клапанов. В противном случае на линии каждого сиг­ нала Dt требуется установка логического элемента, реа­

лизующего двухвходовую

функцию.

 

 

Преобразование

при

стабилизированных

уровнях

АСРшах и р0) выполняется

пассивными

сумматорами по

рис. 14.10 при введении Di вместо P i . При

одном

значении

тактового сигнала pt

камеры отсоединены одна от другой и

каждая заполняется количеством газа = А

2Wt 0)

при другом уровне рь когда камеры соединяются между собой и отсоединены от входных давлений Dh устанав­ ливается выходное давление согласно уравнению (13.44).

Использование такой схемы при нестабилизированных уровнях сигналов Dt связано с необходимостью введения на каждой линии переключателей с входами ртах и р0, управляемых сигналами Dt (рпс. 13.39).