Преобразователь двоичного кода в двухполярное напряжение

Преобразователь двоичного кода в двухполярное напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>980274 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 260681 (21) 3307109/18-21 с присоединением заявки N2— (23) ПриоритетОпубликовано 07.1?.82 Бюллетень Мо 45 (51)М Кл з

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

СССР

Il0 делам изобретений н открытий

P3j УДК 621. 325 (088.8) с

Дата опубликования описания 07. 12. 82

A.À.Àíäðååâ,Ã.Í.Ñèìoíoâà,В.Г.Смирнов,Г.И.Трусов и М.Я.Братчиков (72) Авторы изобретения

P1) Заявитель (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА В ДВУХПОЛЯРНОЕ

НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в измерительной технике. Известны преобразователи двоичного кода в двухполярное напряжение, выполненные в резистивной матрице

R-2R, переключателях тока или напряжения с использованием нескольких разнополярных источников опорного напряжения. Для увеличения помехозащищенности цифро-аналоговых преобразователей применяется гальваническое разделение входных дискретных цепей управления и выходных аналоговых цепей с использованием импульсных трансформаторов Р 1). Недостатки устройства — необходимость высокой несущей частоты для обеспечения работы импульсных трансформаторов; ограничение IIQ длительности и искажение форм передаваемых импульсных сигналов управления, сложность и ненадежность схемы управления ключами разрядов и т.п.

Укаэанные недостатки известных преобразователей являются причиной снижения точности преобразования двоичного кода в напряжение и малой надежности устройства.

Известен преобразователь кода в двухполярное напряжение, содержащий резистивную матрицу, входы младших

5 разрядов которой подключены к соответствующим выходам переключателей напряжения, управляющие входы которых подключены через развязывающее устройство в виде эмиттерных повторителей к выходам статических триггеров, двухполярный источник опорного- напряжения, стабилизаторы тока, включенные между переключателями и положительной шиной источника питания (2), Данное устройство сложно и имеет недостаточную точность.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности.

Для достижения указанной цели в преобразователь двоичного кода в двухполярное напряжение, содержащий резистивную матрицу, входы мпадших разрядов которой подключены к соответствующим выходам переключателей напряжения, управляющие входы которых подключены через развязывающее устройство к выходам статических триггеров, источник опорного напряжения, введен операционный усилитель, инверсный вход которого подключен к

980274 выходу третьего разряда реэистивной матрицы, а его прямой вход соединен с выходом второго разряда реэистивной матрицы, вход которой соединен с шиной аналоговой земли, выход операционного усилителя подключен к вхо- 5 ду третьего разряда резистивной матрицы, выход первого разряда резистивной матрицы подключен к выходу переключателя напряжения старшего разряда, первые сигнальные входы пере- 10 ключателей напряжения подключены к выходу источника опорного напряжения, выполненного однополярным,вторые сигнальные входы которых подключены к шине аналоговой земли. 15

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Устройство содержит резистивную матрицу 1, переключатели 2-1-2-и напря;-. жения, развязывающее устройство 3, в качестве которых целесообразно испольэовать оптоэлектронные ключи, статические триггеры 4-1-4-п, блок 5 управления, источник б опорного напряжения, операционный усилитель 7. 25

Преобразователь работает следующим образом.

Статические триггеры 4 разрядов преобразователя входом управления подсоединены к выходу блока 5 управления 0 представляющего логическую сборку сигнала запуска преобразователя и сигналов "БАИТ", определяющих разрядность преобразователя, и разрешающего запись дополнительного двоичного 35 кода, поступающего на информационные входы триггеров разрядов. Выходы статических триггеров 4 соединены с первыми входами оптоэлектронных переключателей разрядов, осуществляющих 4п гальваническое разделение, вторые входы последних подсоединены к шине цифровой земли преобразователя, треть ". входы — к. выходу источника опорного напряжения, выходы триггеров 4 подсоединены к управляющим входам разрядных переключателей 2 напряжения, выполненных на КМОП-ключах, вторые входы переключателей подсоединены к выходу источника б опорного напряжения, а третьи входы разрядных переключателей — к шине преобразователя.

Выходы. разрядных переключателей напряжения соединены с входами разрядных узлов И -разрядной резистивЙой матрицы 1. Операционный усилитель включенный по схеме масштабного усилителя с коэффициентом передачи

К=2 инверсным входом подключен к выходу третьего узла резистивной мат- 60 рицы, а прямым входом подключен к выходу второго узла матрицы 1. Причем вход второго узла матрицы свя зан с шиной аналоговой земли. Выход усилителя 7 через вход третьего раз- 65 рядного узла матрицы 1 соединен с инверсным входом усилителя, образуя отрицательную обратную связь, которая обеспечивает коэффициент передачи по напряжению, равный двум.

Усилитель по прямому входу управляется переключателем напряжения старшего (знакового ) разряда преобразователя, выход последнего подсоединен к выходу первого разрядного узла матрицы. Такое включение операционного усилителя и резистивной матрицы обеспечивает получение на выходе преобразователя двухполярного напряжения при наличии однополярного источника опорного напряжения.

Предлагаемый преобразователь pdботает следующим образом.

По совпадению сигналов "Запуск" и "Байт" дается разрешение на запись И-разрядного двоичного кода в триггеры разрядов, где код запо инается до следующего обращения к преобразователю. Высокий потенциал с прямых выходов триггеров при наличии логической "1" в соответствующем разряде входного двоичного кода поступает на первый вход оптоэлектронного переключателя разряда, обеспечивая передачу сигнала управления переключателем напряжения этого разряда, открывая последний. Опорное напряжение, поступающеЕ из источника опорного напряжения через открытые переключатели напряжения, поступает на входы резистивной матрицы, которая обеспечивает передачу разрядных напряжений на выходе схемы с коэффициентами, пропорциональными весам двоичных разрядов. Суммарное напряжение с выхода матрицы, соответствующее входному двоичному коду, поступает на один иэ входов операционного усилителя, где усиливается и с выхода последнего поступает на внешнее устройство (нагрузку ).

Формула изобретения

Преобразователь двоичного кода в двухполярное напряжение, содержащий реэистивную матрицу, входы младших разрядов которой подключены к соответствующим выходам переключателей напряжения, управляющие входы которых подключены через раэвязываищее устройство к выходам статических триггеров, источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и повиаения точности преобразования в него введен операционный усилитель, инверсный вход которого подключен к выходу третьего разряда реэистивной матрицыра его прямой вход соединен с выходом второго разряда

980274 резистивной матрицы, вход которой соедннен с шиной аналоговой зем ли, выход операционного усилителя подключен к входу третьего разряда резистивной матрицы, выход первого разряда резистивной матрицы подключен к выходу переключателя напряжения старшего разряда, первые сигнал ные входы переключателей напряжения подключены к выходу источника опорн го напряжения, выполненного однополярным, вторые сигнальные входы которых подключены к шине аналоговой земли.

Источники информации, принятые во внимание при экспеотизе

5 1. Полупроводниковые кодируие и декодирующие преобразователи. Под ь- ред. В.Б.Смолова. "Энергия", 1967.

2. Авторское свидетельство СССР о- Р 157238, кл. Н 03 К 13/02, 1960 прототип

&едите цеаи

" Фиие ели ифро3ал Jean

Уим

Заказ 9381/48 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель И.Радько

Редактор A ° t4oòûëü Техред A.Áàáèíåö Корректор Е. Рошко