Цифро-аналоговый преобразователь

Цифро-аналоговый преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ., содержащий шину опорного напряжения,п переключателей разрядных токов и п токозадающих резисторов , первые выводы которых соединены между собой и с шиной опорного напряжения, а вторые выводы - с входами соответствующих переключателей разрядных токов, к управляющим вхо|дам которых подключены разрядные шины входного кода, первые и вторые выходы переключателей разрядных токов подключены соответственно к выходу устройства и общей шине, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены усилитель тока,m суммирующих резисторов и m переключателей токов коррекции, причем первые выводы суммирующих резисторов соединены с входами h соответствующих переключателей разрядных токов, а вторые выводы - с входами соответствующих переключателей токов коррекции , управляющие входы которых соединены с управляющими.входами соответствующих переключателей разрядсл ных токов, первые выходы перейлючателей токов коррекции подключены с через усилитель тока к вых-оду, а их вторые выходы -. к общей шине устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Н 03 К 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОВЙ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЮСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ. (21 ) 3387 260/18-21 (22) 27,01.82 (4б) 15.05.83. Бюл. М 18 (72.) Б.В. Бардин и В.М. Розенгауз (53.) á81.325(088.8) (5б) 1. Балакай В.Г. и др. Интеграль» ные схемы аналого-цифровых .и цифроаналоговых преобразователей. М., "Энергия", 1978, .с. 25, рис. 1-5.

2. Каган Б.M. и др. Системы связи УВМ с объектами управления в

АСУ ТП. М., "Сов. радио", 1978, с. 137, рис. 4.б (прототип ). (54)(57) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ., содержащий шину опорного напряжения, h переключателей разрядных токов и и токозадающих резисторов, первые выводы которых соединены между собой и с шиной бпорного напряжения, а вторые выводы — с вхо-. дами соответствующих переключателей разрядных токов, к управляющим вхо„„Я0„„1018226 . А дам которых подключены разрядные

I шины. входного кода, первые и вторые выходы переключателей раэрядчых токов подключены соответственно к выходу устройства и общей шине, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены усилитель тока,т суммирующих резисторов и rn переключателей токов коррекции, причем первые выводы суммирующих резисторов соединены с входами ri соответствующих пе" реключателей разрядных токов, а вторые выводы — с входами соответствующих переключателей токов коррек. ции, управляющие входы которых соединены с управляющими входами соот- ф ветствующих переключателей разрядных токов, первые выходы переключателей токов коррекции подключены через усилитель тока к выходу, а их вторые выходы †. к общей шине устройства.

Ф%

1018226

Изобретение относится к импульс HoA технике, а именно к цифроаналоговому преобразованию и может быть использовано для нывода аналоговой информации, представленной током или напряжением иэ цифровой вычислитель- 5 ной машины, а также для создания сигнала обратной связи в аналоговых преобразователях.

Известен цифроаналоговый преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, токозадающие .Резисторы, токопроводящие транзисторы, ключи и усилитель (.1 ).

Недостатками этого устройстна являются сложность конструкции и 15 ограниченная точность, обусловленная. влиянием неидентичности параметров токопроводящих транзисторов.

Известен также цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), содержащий шину. опорного напряжения, и переключателей разрядных токов и и токозадающих резисторов, первые выводы которых соединены между собой и с шиной опорного напряжения, а вто-: рые выводы — с входами соответству- 25 ющих переключателей разрядных токов, к управляющим входам которых подключены разрядные шины входного кода, первые и вторые выходы переключателей разрядных токов подключены 3О соответственно к выходу устройства и общей шине (2).

Недостатком этого устройства является низкая точность, которая ограничивается сопротивлениями открытых ключей.

Целью изобретения является повышение точности цифроаналогового преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в цифроаналогоный преобра- 4О зователь, содержащий шину опорного напряжения, и переключателей разрядных токов и и токозадающих резисторов, первые выводы которых соединены между собой и с шиной опорного 45 напряжения, а вторые выводы — с входами соответстнующих переключателей разрядных токов, к управляющим входам которых подключены разрядные шины входного кода, пеРвые и втоРые 50 выходы переключателей разрчдных токов подключены соответственно к выходу устройства и общей шине, введены усилитель тока и е суммирующих ре. эисторов и rn переключателей токов коррекции, причем первые выводы суммирующих резисторов соединены с нходами и соответствующих переключателей разрядных токов, а вторые выводы - с входами соответствующих переключателей тока коррекции, управляющие входы которых соединены с управляющими входами соответствующих переключателей разрядных токов, первые выходы переключателей токов коррекции подключены через усилитель 65 тока к выходу, а их вторые ныходык общей шине устройства.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого цифроанало гового преобразователя.

Устройство содержит разрядные токозадающие резисторы 1 по числу разрядов и входного кода, переключатели 2 разрядных токов по числу разрядон кода и, суммирующие резисторы

3 для в, а < и корректируемых старших разрядов устройства, переключатели 4 тока коррекции по числу в корректируемых разрядов и усилитель

5 тока и шину 6 опорного напряжения

Uîï

Первые выводы разрядных токозадающих резисторов 1 соединены с шиной

6 опорного напряжения 0 „,.а вторые выводы этих резисторов 1 подключены к входам переключателей 2 разрядных токов. Управляющие входы переключателей 2 разрядных †.токов подключены к соответствующим разрядным шинам входного кода. Первые и вторые выходы переключателей 2 разрядных токов соединены между собой и подключены соответственно к суммирующей шине (СШ ), являющейся выходом устройства, и к общей шине. Первые выводы суммирующих резисторов 3 соединены с входами соответствующих переключа телей 2 разрядных токов, а вторые выводы резисторов 3 подключены к входам соответствующих переключателей 4 токов коррекции, .управляющие входы которых соединены с управляющими входами. соответствующих переключателей 2 разрядных токов. ПервыЕ и вторые выходы переключателей

4 токов коррекции соединены между собой и подключены соответственно к входу усилителя 5 тока и к общей шине. Выход усилителя 5 тока подключен к выходной суммирующей шине (СШ ) устройства.

Устройство работает следующим образом.

Выходной ток ЦАП равен сумме разрядных и корректирующего токов, причем первые обраэук>тся токами,протекающими через резисторы 1 и переключатели 2, входы которых, в соответствии с сигналами на управляющих входах, подключены к их первым выходам и выходу всего устройства.

Корректирующий ток формируется на выходе усилителя 5 тока. Величина корректирующего тока определяется коэффициентом усиления и величиной входного тока. Входной ток усилителя 5 образуется токами протеt кающими через резисторы 3 и переключатели. 4, входы которых, в зависимости.от сигналов на управляющих входах, подключены к их первым выходам е

1018226

Таким образом, выходной ток устройства равен н

3=v à3 Фэк<

Ь.4 1 где 1 - номер разряда,"

n - число разрядов

d.I- цифра в I-том.разряде входного кода (d, = (О или 1)}; ток i-ro разряда устройства подключаемый на выход переключателем 2 разрядного тока при фС;=1;

1к-.корректирующий ток, поступающий с выхода усилителя 5 тока.

Ток i-го корректируемого разряда устройства определяется выражени.ем .uoa-UKi Uon Llk "к

Ф где 0ан- опорное напряжение;

U ; — падение напряжения на переключателе 2 разрядного тока i-го разряда 25

Й. - сопротивление токоэадающе:1

ro резистора 1 i-го разряда;

1„; - ток через суммирующий резистор.3 i ãî разряда, яв30 ного тока усилителя 5 тока;

R - сопротивление суммирующего резИстора 3 i го разряда. Приведенное выражение справедливо для случая, когда -всеми неидеаль.Мостями переключателя 2 разрядного 35 тока, кроме сопротивления открытого ключа переключателя 2 можно пре- небречь, что допустимо при выполнении переключателей 2 на полевых структурах. Кроме того, в этом выражении 40 пренебрегается вЛиянием на величину I< сопротивления ключа переклю-: чателя 4, тока коррекции, приводящим к погрешностям второго порядка ,малости.

Выходной ток усилителя 5 тока равен т (у

З,рк Ы,. 3 .=кЕ . и.;

5=q IRAQI где k — - коэффициент передачи тока усилителя 5 тока;

1 - номер раэрядау

m — чйсло корректируемых разрядов.

На основании приведенных выражений выходной ток устройства для корректируемых разрядов (например, когда некорректируеьые разряды отключены, т.е. находятся в нулевом состоянии ) будет

Ов„-Ок,. Ок1 Ок, Э-l oL

RxI . кК

1 е 1 1 " ЯЕсли выбрать Я. и R,- а коэффициент передачи усилителя 5. тока, k 2, чтобы выражение .в круглых скобках обратилось в ноль, то влияние на . точность устройства сопротивлений . открытых ключей переключателей. 2 разрядных токов, приводящих к паде. ниям напряжений Ок.„ будет скомпенсировань и

m з=

I" 1 1

101822,6

Составитель A. Симагин

Техред О.Неце, Корректор Е. Рошко

Редактор A. химчук

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Праектная, 4

ЮЮ %CO

Заказ 3560/53 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35., Раушская иаб., д.4/5