Цифро-аналоговый преобразователь

Цифро-аналоговый преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЪгЬ о7в

Союз Советских

Социалистицеских

Республик |ТОФCirOW С ИД Т СТ Ю (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.02,77 (21) 2451370/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

2, (51) М. Кл.

Н 03 К 13/05

Гоеударствеииый конитет

СССР оо делам изовретений. я открытий (53) УДК681.325 (088.8) Опубликовано 15.10.79. Бюллетень №38

Дата опубликования описания 15.10.79 (72) Авторы изобретения

П. С. Клочан, В. Н. Лавретггьев и В. А. Романов (71) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики Академии наук Украинской ССР (54) ЦИФРО- АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может 6ьггь использовано в устройствах аналого- цифровых преобразователей.

Известны. цифро-аналоговые преобразователи, источники эталонных токов которых построены по параметрической схеме, содержащие регистр чисел, первичный источник напряжения, источники эталонных токов, ключи и матрицу реэиСторов R = 2R (т).

Эти устройства обладают низким коэффициентом стабилизации выходного напряжения.

Известен также цифро-аналоговый преобразователь, содержащий регистр, выходы которого соединены с управляющими входами ключей, .первые входы последних соединены с узлами матрицы R * 2R, а входы — с выходами источников эталонных токов, входы которых подключены к первичному источнику напряжения, а управляющие входы — к выходу компенсационного усилителя, первый вход которого соединен с источником эталонного напряжения !2).

Недостатком известного преобразователя является невысокая точность преобразования, обус ловленная отсутствием коррекции погрешности из-за изменения параметров ключей и матрицы регистров при изменении условий. работы.

Цель настоящего изобретения — повьппение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в цифро-аналоговый преобразователь, содержащий регистр, выходы которого соединены с управляющими входами ключей, первые выходы последних соединены с узлами матрицы R=2R, а входы — с выходами источников эталонных токов, входы которых подключены к первичному источнику напряжения, а управляющие входы — к выходу компенсационного усилителя, первый вход которого соединен с источником эталонного наттряжения, введена дополнительная. матрица R=28, узлы которой соединены со вторыми выходами ключей, а выход подключек ко второму входу компенсационного усилителя, третий вход которого соединен с выходом матрицы R — 2R.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена функциональная электрическая схема устройства.

692079

Оно содержит регистр чисел 1, первичный источник напряжения 2, источники эталонных токов 3, ключи 4, матрицу резисторов R — 2R 5, дополнительную матрицу резисторов R — 2R 6, источник эталонного напряжения 7 и компенсаци- 5 онный усилитель 8, состоящий из операционного усилителя 9, ограничительного диода 10, балансного резистора 11 и трех операционных резисторов 12, 13 и 14.

Выходы регистра чисел i поразрядно соеди нены с управляющими входами ключей 4, первйе выходы которых поразрядно соединены с узлами матрицы резисторов R — 2R 5, вторые выходы ключей 4 поразрядно соецинены с узлами дополнительной матрицы резисторов

R — 2Й 6, входы ключей 4 поразрядно соединены. с выходами источников эталонных токов 3. а входы источников эталонных токов 3 подключены к первичному источнику напряжения 2, Выход дополнительной матрицы резисторов 20

Я вЂ” 2R 6 подключен к второму входу компенсационного усилителя 8, первый вход котброго подключен к источнику эталонного напряжения

7, а третий вход компенсационного усилителя 8 соединен с выходом матрицы резисторов R — 2R 5.

Выход компенсационного усилителя 8 соединен с управляющими входами источников эталонных токов 3.

Матрица резисторов R — 2R 6 представляет собой матрицу резисторов, идентичную матрице

30 резисторов R — 2R 5.

Компенсационный усилитель 8, представляет собой устройство, величина выходного сигнала которого определяется разностью напряжений на инвертирующем и неинвертирующем вхо- З5 дах операционного усилителя 9. Величина напряжения на инвертирующем. входе операционного усилителя 9 задается балансным резистором 11 и остается постоянной в процессе рабо40 ты цифро-аналогового преобразователя. Величина напряжения иа неинвертирующем входе онерационного усилителя 9, в любой момент работы цифро-аналогового преобразователя, определяется напряжением источника эталонного напряжения 7, которое ие изменяется в процессе

45 работы цифра-manorosoto преобразователя, и суммой напряжений на выходах матрицы резисторов R — 2R 5 и дополнительной матрицы резисторов R-2R 6. Сумма этих напряжений действует на неинвертирующий вход операционного усили50 теля 9 через операционные резисторы 13 и 14.

Ограничение уровня выходного сигнала компенсационного усилителя 8 при его значительном возрастании осуществляется ограничительным диодом 10, чем предотвращается самовозбужде55 ние операционного усилителя 9.

Когда в регистре чисел 1 записывается цифровой код 01...1 на выходе старшего разряда

4 регистра чисел 1 устанавливается сигнал логи. ческого нуля, на выходах последующих разрядов — сигнал логической единицы. Сигналом логического нуля ключ 4, управляющий вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра чисел 1, устанавливается в положении "2", т.е. вход ключа 4 соединяется со вторым выходом ключа 4 и, тем самым, выход соответствующего источника эталонного тока 3 подключается к узлу дополнительной матрицы резисторов R-2R 6. Сигналом логической единицы с соответствующих выходов регистра чисел 1 все остальные ключи 4 устанавливаются в положение "1", т.е. входы ключей 4 соединяются с первыми выходами ключей 4 и, тем самым, выходы соответствующих источников эталонных токов 3 подключаются к узлам матрицы резисторов R — 2R 5. На выходе матрицы резисторов R-2R 5 ("ВЫХ") устанавливается напряжение, эквивалентное коду 01...1, т.е. коду, записанному в регистре чисел 1, а на выходе дополнительной матрицы резисторов R — 2R 6 устанавливается напряжение, эквивалентное коду 10...0, т.е. коду, обратному по отношению к коду, записанному в регистре чисел 1.

При изменении цифрового кода 01...1 в регистре чисел 1, например, на код 10...0 сигналы на выходах регистра чисел 1 соответственно изменяются.

На выходе матрицы резисторов R — 2R 5 устанавливается напряжение, эквивалентное цифровому коду 10...0, т,е. коду записанному в регистре чисел 1, а на выходе дополнительной матрицы резисторов R-2R 6 устанавливается напряжение, эквивалентное коду 01...1, т.е. коду обратному, по отношению к коду, записанному в регистре чисел 1.

Коррекция погрешности преобразования цифрового кода в напряжение из-за изменения параметров источников эталонных токов 3, ключей 4 и матрицы резисторов R — 2R 5 осуществляются автоматически, путем коррекции величины вы ходных токов источников. эталонных токов 3 по величине суммарного напряжения на выходах матрицы резисторов  — 2В 5 и дополнительной матрицы резисторов R — 2R 6 в любой момент работы цифро- аналогового преобразователя, Фор мула изобретения

Цифро-аналоговый преобразователь, содержащий регистр, выходы которого соединены с управляющими входами ключей, первые выходы последних соединены с узлами матрицы R-2R, а входы . — с выходами источников эталонных токов, входы которых подключены к первичному источнику напряжения, а управляющие вхо5 .,".. -. 69207о - — — 6 ды — к выходу компенсационного усилителя, Источники информации, первый вход которого соединен с источником --" --- принятые во внимание при зкспертизе эталонного напряжения, о т л н ч а ю щ и й. 1. Кондалев Л. И. и др, Особенности проекс я тем, что, с целью повышения точности пре. тнрования преобразователей формы информации образования, в него введена дополнительная мат- g на интегральных схемах. "Механизация и автомарица R.— — 2R, узлы которой соединены со вторы- тизацйя управления", И4 5, 1973, с. 52, рис. 2. ми выходами ключей, а выход подключен ко второму входу компенсационного усилителя, — — 2. Tatro R, О. "SiInplifuing the Digital to третий вход которого соединен с выходом мат- analog Converter Through Hybrid Technology", рицы R — 28. 10 р. 315-335.

Составитель Ю. Богданов

Редактор Д. Мепуришвили Техред jL Алферова Корректор М. Селехман"

Заказ 6239/51 Тираж 10бО Подписное

0НИИПИ Государственйого комитета СССР цо делам изобретений и открьггий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4