Устройство для цифроаналогового преобразования

Устройство для цифроаналогового преобразования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано, например, в цифровых звуковых проигрывателях и измерительных преобразователях. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит биполярный источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2, умножающий цифроаналоговый преобразователь 3, режекторный фильтр 4, преобразователь 5 кода, блок 6 сдвига входного кода, входную 7 и выходную 8 шины. Цель изобретения достигается за счет получения аналогового эквивалента, начиная со старшего значащего разряда, с последующим масштабированием в зависимости от старших разрядов входного кода и фильтрацией полученного аналогового сигнала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 ц 4 H 03 М 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

14 03

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 413? 847/24-24 (22) 22.08.86 (46) 15.08.89. Бюл. М1- 30 (72) Н.Н.Устинов (53) 681.3(088.8) (56) Патент США N 3997892, кл. Н 03 К 13/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

11 10278 11, кл . Н 03 М 1/66, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано, например, в цифровых звуковых проигрывателях и

„„SU„„ I 501302 А 1 измерительных преобразователях. Цель изобретения — упрощение устройства.

Устройство содержит биполярный источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2, умножающий цифроаналоговый преобразователь 3, режекторный фильтр 4, преобразователь 5 кода, блок 6 сдвига входного кода, входную и выходную шины. Цель достигается за счет получения аналогового эквивалента, начиная со старшего значащего разряда, с последующим масштабированием в зависимости от старших разрядов входного кода и фильтрацией полученного аналогового сигнала. 2 ил.

3 1 501302

Пзобретение относится к вычис>п»тельi«iii it измерительной технике и м(7>кет быть использовано, нлпример, в цифровых звук<>вых проигрынлтелях и измерительных преобрлзовлтелях.

Цель изобретения — упро,цение устройства.

На фиг. 1 представлена функцио1 нальная схема устройства, нл фиг. 2 пример реализации преобразователя êîда.

Устройство содержит биполярный источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2, умножающий цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, режекторный фильтр

4, преобразователь 5 кода, блок 6 сдвига входного кода, входную 7 и выходную 8 шины. 20

В качестве источника 1 могут быт» использованы, например, двл источника опорного напряжения противоположной полярности, управляемые знлковнм разрядом с помощью аналогового пере- 25 ключателя. В качестве фильтра 41 можно применить фильтр с 1.С-контуром последовательного резонанса со ср;внительно низкой доброт».остью.

Блок 6 представляет ссбой любу»о поразрядную сдвигаюцую в>ходной код схему, например, вьппэлнениую (лк Mfto горлзрядный мультипл-.кгор.

Кодоуправляел(ля матрица ? ..;Ожс> быть предстлвлена на резистор tz;

К вЂ” 2R с вы(oqOM по напряжению, я

ЦАП 3 с использованием матрицы 2R-4R суммирование 1 токов операционным усилителеM. Номиналы ре эигторов К-2R и 2R-4К позволяют непосредственно

coeJII!» .гь так .е матрицы, поскольку в этом сп J÷àå В(ыходное и входное col1 ротиВч . впIя иx согласОВанн н 11 c . Л170ис— ходит l огерь сигналов и нарушения

TO

В качестве преобразователя 5 110жег быть пр»менена комбинационная схема (фиг. 2) „таблица пс T«f«!0<:ти которои п>71(ве(,сна ниже, знак Х означает безразличное состояние рл >ряда.

Цифры нл Входах и выходах ознлчл>от номер разряды, при ..ем более cTaptfttt» разряд имеет больший номер.

Преобразователь 5 может быть тлкже реализован на постоянном злпО.IIIнающем устройстве с той же таблицей истинности.

Представленные примеры рассчитaftf t на применение 16-разрядного у(.трой30

55 ст«1 I, i . «Случле, Обы гном для цифpof>f)!х внук(>внх п170игpbnlnтслей > и

1? Рл i!>!1»п«;й м ITpnltbl 2, рл >рею(пощая г пОС(7(>н(7< Г I> l, От<>рО11 1<(! к и ЦА!1 3

Об((поЙ p(лист(7po13 лязернья(у !<7M по техн<>л гllil Ос «оенной I!pit и <готовлении герпйньl>(ци,, ip<> лнлло!.0HI)lx преобрлзовате:»ей.

Устройство ряботлет следу 01,(им обрлзом.

Входным кодом устройствл в рассматриваем и слv÷ëå яH>lfiåтся»!Врлппепьннй биполярный двоичный код с

;> !зрядом HI!HI, и млнтиссой В прям(:.1

КОГЕ .

Зн;(ковый рлзряд входног<7 ???????? ???????????????????? ???? ???????????? ???? ??????.>«:»яю:.ц;<й

Вход Ис Г(7«1(ик л 1 в|-,! (,О1« IIC РО О>1 ор«1111

ЫНЛП01 OHI !>l Cn Г»1ЛЛ С OOÒI "тCТH»b>! II 1 . полярности, кот(рый пост<?ïàåò ня вх(>д матрицы 2 с !(ыходным,(IIQJI >г О нм сиг-н,iitoM,, I(<7<. Tótlàl(>ùèf.t ны Вход lt>! tl 3.

Гтл,>цв»(= рл.(ряд мяптходпогО

КО»»Я Уiтгэ!Остпл ПОСтУПЛК-. !(H Вко;В( пресбр:>зо«.-те:»я 5, кОторьп(ОГ>егп чив:>е > сдвиг в»»свс с помо(цью бл< кя

6 »асти с т.»р(цих значащих р 1зря »ОВ мя.1TH(гн. Е(7(1 тих сл«nnу тых H÷åво стлРш 1х рл 11>я 10B i lpC-.О О > 1 <у < . Tc >(и(">—

ВО лlлт > tLI<:i 2 h(>11ИЧС< тГ (> 1;ОП 1«нх . Г JJ OH К > T<>РО1! Р =»В НО f;OJ!11 !PC I f1 <, !(hi— .,7rtoH б.!<.1;;1 6, Для приве»»е!!Поl <> 11plt 1 . Pc» ><. ЛЛИ .<ЛЦИИ VCTP(>IICTH 1 1;О 1 P(IХ

:. еров .. рл 1-р ядов Mантиссы, «< е к >Мбиглции ь< торого (»редстлн:« llhl (> грлфе "Вход" таблицы, про <>C p;. зус тся в коды пер«нх Выходов про >брязоялт(.1я

5, ((> ГOpbli» П(7ивгд(llbl 1» ГР;<фе "7 lip сигнал" тлбпппн. В завис>(м(7гти Ог кодов первых выходов пре< брязоватепя

5 бпок 6 г.;«иглет 12 разрядов (плчи/ нля со C TH!>IIII!x) 15-разрядной Mall Tnc— сы нл О, 1, 2 и 3 разряды влево. Пре-обрлэовлтспь 5 в зависимости 0 с(стояни(» старших разрядов M»11!òè;cl: в!!— ,".лет т".кже код»1 нл свои..: вторых выхОдях, I(OTopble >Jпрг<В»»яют КО Зффици— ентом переда п» ЦАП 3. ,>»л > приведенного приме 17я ре а»:и злции у-трой<:тва в злвиси»(Ости от сост<7яния трех старших разряд<7В 15-1>я"..— ряднай мантиссы преобразователь э

Внряблтнвагт на своих вторых внхОдлх, 6-p;lзрядные коды, содержа(цие

: руппы из трех 1. Сдвигле»1.>х «прлH(7

1(я О, 1, ? >t 3 разрядов в с<-От«i тст«ии с графой Выход" тя<7лиц>1. В>,(х<7, 1н>>е коды годержат группы 111 из уг5 150 ловия обеспечения максимального коэффициента передачи ЦЛЛ 3, наиболее близкого к 1 (в этом случае он равен

7/8), и минимальных аппаратных затрат на построение этой матр щы и блока 5.

Таким образом, старшие значащие разряды мантиссы входного кода устройства преобразуются в аналоговый сигнал полярности, соответствующей коду знакового разряла, который затем масштабируется и пг дается на фильтр 4.

Р ализация устройства позволяет пуч гь «налоговь и эквивалент мно, т, рядного цифрового сигнала с npu6JIl . тt íü .и: остоянной относительно

1302 телей, не предъявляется )f становится вполне реальным построение 16-разрядного цифроана 1(ь(п про()бра зо нателя с частотnll лис кгt и цнии

200 кГц при минимальнn 1 к 1, lè÷n".òâå его монтажных частеи и относи и JIblfo низкой стоимости.

Вход Упр. сигнал Выход

15

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1ХХ

01Х

001

000

01

11 1000

000111

30 текущего значения сигнала разрешающей способностью и тем самым обеспечить широкий динамический диапазон преобразования. Если не использовать режекторный фильтр 4, то при малых значениях цифровых сигналов абсолютная погрешность преобразования имеет

ry же величину, что и в известных ранее устройствах, а при возрастании сигналов, псдлежащих преооразованию, возр стает.

Первая ;армо.l, ка t:огрешности н преобра. овании цифрового сигнала в аналоговыи эквивалент имс". т частоту, равную половине частоты дискретизации, и може- сильно влиять на качество цифроаналогового преобразования.

При подавлении этой гармоники погрешность выходного сцгi:ÿëÿ многоразрядного устройства цифроаналогового преобразования в полосе частот до 3/2значения частоты дискретизации не превысит ошибки кгантования. При необходимости можно подавить дополнительными фильтрами третью, пятую и т.п. гармоники сигнала ошибки.

Поскольку разрядность матрицы 2 и ЦАП 3 значительно меньше общей разрядности преобразования, может быть существенно повышена скорость преобразования. При этом повышенных требований к реализации резисторов и коммутационных элементов декодирующих матриц, являющихся основным препятствием на пути построения высококачественных цифроаналоговых преобразова35

50!

Устройство для цифроаналогового преобразования, содержащее кодоуправляемую резистивную матрицу, умножающий цифроаналоговый преобразователь, преобразователь кода и источник опорного напряжения, выход которого соединен с информационным входом кодоуправляемой резистивной матрицы, выход которой соединен с информационным входом умножающего цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно содержит блок сдвига входного кода и режекторный фильтр, а источник опорного напряжения выполнен биполярным, причем информационные входы блока сдвига входного кода и управляющий вход биполярного источника опорного напряжения являются входной шиной устройс.тва, первая группа выходов преобразователя входного кода соединена соответственно с управляющими входами блока сдвига входного кода, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами кодоуправляемой резистивной матрицы, входы преобразователя входного кода подключены соответственно к группе старших разрядов входной шины устройства, а вторая группа выходов соединена соответственно с управляющими входами умножающего цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен через режекторный фильтр с выходной шиной устройства.

1501302

Составитель 3.Моисеенко

Техред Л.Олийнык " Корректор С.Иекмар

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 4894/57 Тираж 884 Подписное

ВНЯЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 101 рина 1