Преобразователь кода в напряжение

Преобразователь кода в напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретеиия

ВСЕСОЮЗНАЯ

И.А.Бабанов и А.И.Воителев (73) Завввтель

Всесоюзный научно-исследовательский электромеханики (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к преобразователям типа код - напряжение с повышенной точностью преобразования; .Известен преобразователь кода в напряжение (ПКН), в котором для снижения погрешности, вносимой раз» рядными элементами коммутации, в каждом разряде используется аналоговый переключатель с операционный усилителем (1).

Недостатком такого преобразова-. теля является необходимость исполь" зования дпя каждого основного переключателя вспомогательного переключателя, идентичного с основным, что дпя прецизионных ПКН практически невозможно обеспечить даже при ин" тегральном исполнении основного и вспомогательного переключателя в одном корпусе. Кроме того, паразитное смещение каждого операционного усилителя передается как ошибка со своим весом, на выход преобразователя °

Известен также преобразователь кода в напряжение, содержащий источник эталонного напряжения, прецизионную .матрицу R-2R и в каждом разряде - переключатель, операционный усилитель и двухрезисторный делитель, в .котором каждый переключатель сво1о им первым и вторым сигнальными входаж соединен c þòâåòñTBåííî с выходом источника эталонного напряжения и с общей шиной, выход пере.ключателя подключен к -соответствующему разрядному входу прецизионной резистивной матрицы R-2R, оконечный резистор которой соединен с

-общей шиной и с общим выводом источника эталонного напряжения $2). ло

Недостатком этого преобразователя я вляет ся ограни ченная точност ь из-за технологического разброса х ар актери сти к пер е ключ ат елей .

3 95927

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода в напряжение, содержащий источник эталонного напряжения, прецизионную матрицу R-2R и в каждом разряде— переключатель, операционный усилитель и двухрезисторный делитель, причем каждый переключатель своим 10 первым и вторым сигнальными входами соединен соответственно с выходом источника эталонного напряжения и с общей шиной, выход переключателя подключен к соответствующе- 15 му разрядному входу прецизионной резистивной матрицы R-2R, оконечный резистор которой соединен с общей шиной и с общим выводом источника эталонного напряжения. введена до- щ полнительная резистивная матрица

R-2К, причем в каждом разряде преобразователя выход переключателя соединен с первым входом двухрезисторного делителя и с неинвертирующим входом операционного усилителя, выход которого подключен к выходу двухрезисторного делителя, вторым входом соединенного с инвертирующим входом операционного усилителя и с соответствующим разрядным входом дополнительной резистивной матрицы R-2R, оконечный резистор которой. соединен с общей шиной °

На чертеже приведена функциональная схема предложенного преобразоват теля кода в напряжение, который содержит источник эталонного напряжения 1 с выходом 2, прецизионную резистивную матрицу В-28 3 с выходом

4, переключатели 5, операционные уси" лители 6., двухрезисторные делители

7, общую шину 8» дополнительную резистивную матрицу R-2R 9, старший и младший разряды преобразуемого двоичного кода 10 и 11.

Преобразователь работает следующим образом.

При единичном значении разряда преобразуемого кода (10 или 11) пе" 50 реключатель 5 устанавливается в положение, когда к входу соответствующего разряда матрицы R- 2К 3 выводу резистора номинала 2RJ подключается выход 2 источника 1. Одновременно ы этот сигнал поступает на неинвертирующий вход усилителя 6, на выходе которого в идеальном случае уста3 4 навливается такой уровень, который иэ-за действия обратной связи через резисторы делителя 7 формирует на инвертирующем .входе сигнал, равный сигналу на неинвертирующем входе.

Если резисторы делителя 7 имеют номиналы R, то уровень сигнала на выходе усилителя 6 установится равным +1, 5Е, где Е - выходной сигнал источника 1. В этом случае ток через резистор, соединяющий выход переключателя 5 с выходом усилителя 6 равен току, протекающему через резистор данного разряда матрицы

3. Такой же ток протекает и через резистор, соединяющий раврядный вход дополнительной матрицы 9 с выходом усилителя 6. В результате этого ток через переключатель 5 отсутствует, т.е. его остаточное сопротивление не ограничивает точность цифроаналогового преобразования ° :

Аналогично работает переключатель 5 при нулевом значении сигнала на входе 10 или 11, но.на выходе усилителя 6 устанавливается уровень сигнала, равный +0++2 1 например при значении старшего разряда 0 и . значении единица - во всех младших разрядах входного кода выходной сигнал усилителя 6 старшего разряда равен 1(Р "-1)/2"+ Е, где И - число разрядов преобразуемого кода).

В других разрядах выходные сигналы усилителей устанавливаются в соответствии с их половинными значениями в узловых точках матрицы 3.

При этом токи через резисторы обратной связи усилителей снова равны токам, протекающим через разрядные резисторы 2R матриц 3:и 9, и,следовательно, через переключатели 5 также не протекает ток.

Формула изобретения

Преобразователь кода в напряжение, содержцщий источник эталонного напряжения, прецизионную матрицу

R-2R и в каждом разряде-переключатель, операционный усилитель и двухрезисторный делитель, причем каждый переключатель первым и вторым сигнальными входами соединен соответственно с выходом источника эталонного напряжения и с общей шиной, выход переключателя подключен к соответствующему разрядному входу преци95 зионной резистивной матрицы R-ZR, оконечный резистор которой соединен с общей шиной и с общим выводом ис" точника эталонного напряжения, о т" лич.ающийся тем,что,сце" лью повышения точности преобразования, в него введена дополнительная резистивная матрица R-2R, причем в каждом разряде преобразователя вы и. ход переключателя соединен с первым входом двухрезисторного делителя и с неинвертирующим входом операционного усилителя, выход которого подключен к выходу двухрезисторного де9273 d лителя, вторым входом соединенного с инвертирующим входом операционного усилителя и с сост вет ст вующим разрядным входом дополни тельной рези с-5 тивной матрицы К-2R, оконечный резис" тор которой соединен с общей шиной.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. "Вопросы радиоэлектроники".

fff Сер. Электронно-вычислительная техника. 1980, вып. 1, с. 164.

2. Авторское свидетельство СССР

ff 467461, кл. H 03 K 13/02, 14.07.72 (прототип .

Составитель А. Сима гин

Редактор M.Håpoëóæåíêî Техред М.Тепер Корректор Н. Король

Заказ 7025/7 Тираж 959 Подписное

ВНИИИИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Филкая ППП !1атеят", г. Ужгород, ул. 11роекткая