Преобразователь код-аналог

Преобразователь код-аналог

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е 4З 9 2

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 22.07.71 (21) 1684851/26-9 с присоединением заявки М— (32) Приоритет—

Опубликовано 15.08.74, Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 21.03.75 (51) М.Кл. Н 03k 13/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 681,325 (088.8) (72) Автор изобретения

А. Е. Широченский

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-АНАЛОГ

Изобретение относится к области автоматики, вычислительной и управляющей техники.

Известен преобразователь код-аналог, содержащий источник эталонного напряжения, омическую сетку типа R — 2R, основные ключи, два разнополярных источника смещения, вспомогательные кл1очи с последовательно соединеннымч регистрами, включенные между средней точкой основных ключей и источником смещения, однополярным с источником эталонного напряжения, и дополнительные ключи.

Однако известное устройство имеет невысокую точность из-за погрешностей, вносимых динамическим сопротивлением ключа. При изменении преобразуемого кода изменяются протекающие через ключевые транзисторы токи, в результате чего падение напряжения на ключевом транзисторе меняется в широких пределах и вносит существенную погрешность в преобразованное аналоговое напряжение.

С целью снижения потребляемой мощности прп сохранении точности преобразования в каждый разряд предлагаемого преобразователя введены дополнительные резисторы

Ecм

R i,m= б 2и эт где i — номер разряда; пг — номер разряда, отсчптываемьш от

i-го разряда, для i-го разряда пг принимает значения от 1 до большего пз двуx значений I — 1 пли

n — i;

n. — общее количество разрядов преоб5 разователя;

1 — выходное сопротивление омпческой сетки типа R — 2R;

Е,- < Il Е,,— значения выход напряжений источника смещения и эталонного

10 источника, причем дополнительные резисторы включены между средней точкой основного ключа данного разряда и средними точкамп дополнительных ключей Вссов

15 остальных разрядов.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

Предлагаемый преобразователь содержи г омическую сетку 1 типа R — 2R, источник 2

20 эталонного напряжения (в данном случае его напряжение равно — Е„) и основные ключи 8, подключающие разрядные резисторы 2R к общей шине плп источнику 2 эталонного напряжения. Цени компенсации включают B себя

25 два разпополярных источника 4 и 5 смещения (соответст1зенно +E . и — Ec g), дополнительные ключи б, подключенные между общей шиной и источником 4 c rerrrer»rsr, резисторы 7 со взвешенными сопротивлениями. резпстоЗ0 ры 8, прпсоед|шенные к средним точкам ос4399I2 иовных ключей 8, и вспомогательные ключи 9, подключающие резисторы 8 к источнику 6 смещения. Полярность источников 2 и б одинакова.

Каждый разряд преобразователя содержит по одному основному, дополнительному и вспомогательному ключу 8, б и 9 соответственно, которые срабатывагот одновременно таким образом, что, если в ключах 3 и 6 открыты транзисторы, подключенные к общей шине, то 10 транзисторы, связанные с источником 2 эталонного напря>кения и источником 4 смещения, заперты, транзистор вспомогательного ключа 9 тоже заперт.

Резисторы 7 объединены в группы (на черте- 15 же ио четыре резистора). Одни концы резистора 7 каждой гру!шы соединены между собой II подключены к общей точке одного из дополнительных кл!очей б, а другие концы резистора 7 связаны со средними точками основных 20 ключей 8.

При этом гру1!па резисторов 7, соединенная с дополнительным ключом 6 i — 20 разряда, другими своими концами подключается к 25 средним точкам основных ключеи 8 всех разрядов, кроме г-го.

Устройство работает следующим образом.

Положим, ири одинаковом напряжении )loточника 2 эталонного напряжения и источника

4 СМЕщЕНИя, т. С. 1+Ес. 1(= — Е: ° . рЕЗИСтОры 7 и 8 отсоедпиены от основных кл!очей 3, и преобразуемый код равен 000..., т. е. открыты все транзисторы основного и дополнительного ключей 8 и 6, присоединенные к общей 35 шине. При этом напряжение на выходе омической сетки 1 равно нулю, и токи, протекающие по открытым транзисторам основных ключей 8, также равны нулю.

Преобразуемый код изменяется таким образом, что основной ключ 3 (i+2)-го разряда меняет свое состояние (т. е. открывается транзистор, подключенный к — E.-), и р и этом по транзистору г-го разряда, который подключает к общей шине резистор 2R, течет ток

Еэт !

2-2 гс а по транзистору (i+2)-ro разряда, подключенного к — Е", Е„ 50

1!г - . 2) ист — 3R

При включении только одного разряда делителя ток

Ест

Izo 12.m R

55 где т — число, показывающее, какой разряд включен по счету от г-го разряда (в вышеприведенном случае т=2), включение второго разряда приводит к увеличению lio. и уменьШЕИИЮ 1(L+2)new ДЛя ЛЮбОИ КОМбИНацИИ ВКЛЮ 60 чений разрядов выражения для токов транзисторов ключа имеют вид

Е и » n- Lzm т =.ч

Еэ,(11 i 1 а» п г am

Ьи — ЗЛ (---41 Е .— + Х

1г= т=1

Lz nz где n — число разрядов преобразоватечя, так как m, Й вЂ” числа, показывающие, какие разряды включены по счету от i-го разряда справа и слева соответственно, а а», — — 1 при включении Й, m-го разрядов, соответственно, Если резисторы 7 подключены к основным ключам 8, то при включении только (i — m)-ых ключей (основного ключа 8 и дополнительного ключа б) по транзистору основного ключа 3 i-ro разряда текут две составляющие тока

Еэт

6.2nz .R

Есм z

I 1 и.т.—

Я» направленные встречно, где 1 и — величина сопротивления резистора, включенного между дополнительным ключом 6 (i — т)-ro разряда и основным ключом 8 i-ro разряда.

При 1z, »1=б 2 ".Я суммарный ток равен нулю.

Однако наличие резисторов 7 изменяет не только ток кл!оча г-го разряда, но и ток клю ча (l — l1L)-го разряда.

Для i-го разряда изменение тока через транзистор основного ключа 3, подключенный к — Е:-, при а» =а „=0

Г,; г — 1 гист= (F а1+, аи, гс=1 nz=1 (резисторы 7 ключами 6 присоединены и об-! цей шине), а при а» =а m =1

Е;„+Е„„ i — а — i (Х а,; -, - g а-, ), iz=1 nz=1 где — а», „, — инверсное значение кода lг, аг-го разряда (резисторы 7 ключами б присоединены к источнику +Ес.„).

Таким образом, при наличии только резисторов 7 (резисторы 8 отключены) и при любом коде ток, проходящий через транзистор основных ключей 8, соединенных с общей шиной, равен нулю, а ток, проходящий через транзисторы, соединенные с источником 2 эта2 Еэт лонного напряжения

3 R

Если к основным ключам 8 присоединены и резисторы 8, а транзисторы вспомогательных ключей 9 открыты одновременно с транзисторамп основных кл!очей 3, присоединенными к источику 2 эталонного напряжения, то по этим транзисторам основных ключей 3 одновременно протекают две составляющие тока

2 Е,„„ ист=

3 lс

1(-I .. т с, Еси — Еэт г ист—

И»2 где lс. » — величина сопротивления резистора 8.

439912

Пр

Е,„ суммарный ток равен нулю.

Таким образом, структура преобразователя такова, что дополнительные ключи б и резисторы 7 обеспечивают равенство нулю токов всех транзисторов основных ключей 8, присоединенных к общей шине, и стабилизирует ток, проходящий через транзисторы основных ключей 3, присоединенные к источнику 2 эталонного напряжения. Резисторы 8 и вспомогательные ключи 9 позволяют получить равным нулю также и ток, протекающий по транзисторам основных ключей 8, присоединенных к ис- 15 точнику эталонного напряжения.

Beëè÷èïû резисторов 7 определяются»о формуле C51 l

R e< = 6.2 .И зт

20 а резисторов 8 — по формуле

Есм i 1

Rp =ЗЯ - -11.

Е„ Е,„ 1 2 — г т

Предмет изобретения

Преобразователь код-аналог, содержащий источник эталонного напряжения, омическую сетку типа R — 2R, основные ключи, два разно- 30 полярных источника смещения, вспомогательные ключи с последовательно соединенными резисторами, включенные между средней точкой основных ключей и источником смещения, однополярным с источником эталонного напряжения, и дополнительные ключи, связанные с другим источником смещения, отличаюи1ийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности ири сохранении точности преобразования. в каждый разряд преобразователя введены дополнительные резисторы

Е„, Ri щ — 6

Еэт где i — номер разряда; т — номер разряда, отсчитываемый от

i-го разряда, для i-го разряда и принимает значения от 1 до большего из двух значений — 1 или и — i;

n — общее количество разрядов преобразователя;

R — выходное сопротивление омической сетки типа R — 2R;

E и E — значения выходных иапря>кеиий источника смещения и эталонного источника, причем дополнительные резисторы включены между средней точкой основного ключа данного разряда и средними точками дополнительных ключей всех остальных разрядов.

439912

Составитель А. Кузнецов

Текред T. Миронова

Редактор T. Морозова

1,оррек1ор H. Аук

Заказ 6539 Изд & 1900 Тираж 811

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений! и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Обл. тип. Костроыского управлен!!и издательств, ио!!в! 1)афин i! к!и!и(ной TOpl oBë1!