Преобразователь код-ток

Преобразователь код-ток

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii! 7l 2954

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическкх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.77 (21) 2505038/18-21 (51) М. Кл. Н ОЗК 13/05 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и OTKpblTMA (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Д. Бай, В. К. Гробов, А. А. Канеп и В. А. Конобеевский (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД вЂ” ТОК

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве цифроаналогового преобразователя выходных сигналов цифровых счетно-решающих устройств систем контроля и регулирования технологических параметров.

Известен цифроаналоговый преобразователь, содержащий источник эталонного напряжения, ключевые элементы, весовые резисторы, включенные между источником эталонного напряжения и ключевыми элементами (1).

Недостаток этого преобразователя заключается в том, что точность преобразования кода в ток зависит от режима в цепи управления ключевыми элементами и сопротивления нагрузки.

Известен преобразователь код — аналог, содержащий источник опорного напряжения, весовые резисторы, управляемый кодом коммутатор весовых резисторов, ключевые элементы и блок управления ключевыми элементами (2).

Применение в этом преобразователе электромеханических ключевых элементов снижает его быстродействие. Он не может быть использован в многоканальных системах, так как при изменении нагрузки в широком диапазоне точность существенно падает.

Цель изобретения — увеличение точности преобразования, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь код — ток, содержащий

5источник опорного напряжения,,выход которого соединен с входом блока весовых резисторов, выходы которого подключен к входам коммутатора весовых резисторов, выходом подсоединенного к входам блока

1о ключевых элементов, управляющие входы которого подключены к выходам блока управления ключами, введены дифференциальный усилитель постоянного тока, дополнительный источник опорного напряжения и сборка развязывающих диодов. При этом пнвертирующий вход дифференциального операционного усилителя подключен к выходу коммутатора весовых резисторов, его непнвертирующий вход — к выходу дополнительного источника опорного напряжения, а выход через сборку развязывающих диодов соединен с соответствующими управляющими входами блока ключевых элементов.

Блок-схема преобразователя код — ток представлена на чертеже.

Преобразователь код — ток содержит источник 1 опорного напряжения, блок 2 весовых резисторов, коммутатор 3 весовых

30 резисторов, подключенный к соответствую712954 щим выводам блока 4 ключевых элементов, блок 5 управления ключами, выходы которого подключены к управляющим выводам блока 4 ключевых элементов, соответственно к этим же выводам через сборку 6 развязывающих диодов подсоединен выход дифференциального усилителя 7 постоянного тока, дополнительный источник 8 опорного напряжения.

Введение дифференциального усилителя постоянного тока, подключенного одним входом к дополнительному источнику 8 опорного напряжения, другим — к выходу коммутатора 3 весовых резисторов, а выходом через сборку развязывающих диодов — к управляющим выводам блока ключевых элементов, позволило передачей потенциала от дополнительного источника опорного напряжения исключить влияние блока управления ключевыми элементами, разброса параметров ключевых элементов и нагрузки, т. е. повысить точность преобразования кода в выходной ток преобразователя.

Преобразователь код в ток работает следующим образом.

Заданный код управляет коммутатором весовых резисторов, который подключает необходимые весовые резисторы, находящиеся в цепи между источником опорного напряжения и выходом коммутатора. На выходе последнего происходит суммирование токов, протекающих через весовые резисторы. Ток с выхода коммутатора весовых резисторов, пропорциональный коду задания, поступает на соответствующие входы ключевых элементов, которые переключаются в соответствии с кодом на входе блока управления ключами.

При переключении каналов изменяется падение напряжения на ключевых элементах блока 4. Различным оказывается падение напряжения на ключевых элементах блока 4 в разных каналах даже при одном коде на коммутаторе из-за разброса параметров ключевых элементов. Кроме того, различны и уровни напряжений открывающих ключевые элементы 4. Изменения падения напряжения на ключевых элементах 4 и различие уровней открывающих напряжений вызывают изменения потенциала на выходе коммутатора 3 весовых резисторов, что приводит к неоднозначности токов через весовые резисторы, вследствие чего уменьшается точность преобразователя. Для компенсации этих изменяющихся напряжений введен дифференциальный усилитель 7 постоянного тока, обеспечивающий смещение потенциала на управляющем входе открытого ключевого элемента блока 4. При увеличении тока через ключевой элемент 4 падение напряжения увеличивается, а значит повышается потен1О

60 циал инвертирующего входа дифференциального усилителя постоянного тока, относительно потенциала заданного дополнительным источником 8 опорного напряжения, что приводит к понижению напряжения на выходе дифференциального усилителя 7 постоянного тока и через соответствующий диод диодной сборки 6 на управляющем входе ключевого элемента блока 4, тем самым компенсируется повышение напряжения в точке суммирования, т. е. на выходе коммутатора весовых резисторов поддерживается ток, пропорциональный входному коду коммутатора 3 весовых резисторов.

В предложенном преобразователе исключено влияние цепей нагрузки и элементов управления бесконтактными ключевыми элементами на величину выходного тока, сохранено предельное быстродействие, не предъявляются жесткие требования к стабильности переходных сопротивлений ключевых элементов. Все это позволяет обеспечить требуемую точность преобразования кода в ток без какой-либо настройки цепей преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь код — ток, содержащий источник опорного напряжения, выход которого соединен с входом блока весовых резисторов, выходы которого подключены к входам коммутатора весовых резисторов, выход последнего подключен к входам блока ключевых элементов, управляющие входы которого подключены к выходам блока управления ключами, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дифференциальный усилитель постоянного тока, дополнительный источник опорного напряжения и сборка развязывающих диодов, причем инвертирующий вход дифференциального операционного усилителя подключен к выходу коммутатора весовых резисторов, его неинвертирующий вход — к выходу дополнительного источника опорного напряжения, а выход через сборку развязывающих диодов соединен с соответствующими управляющими входами блока ключевых элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Солоненко В. И. «Быстродействующий микроэлектронный аналогоцифровой преобразователь. — В кн. «Аналого-цифровые преобразователи» (принцип построения и элементы). Новосибирск, 1971, с. 77 — 79.

2. Болванов Ю, A. «Многоканальная широкодиапазонна я измерительная система для ввода данных в ЭВМ». Автометрия, 1974, № 3 с. 9 — 11 (прототип).

712954

Составитель Н. Козлов

Тех р ед А. Кам ыш ни ко в а

Корректор Е. Хмелева

Редактор E. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2780!"15 Изд. № 113 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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