Цифроаналоговый преобразователь

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях и калибраторах. Цель изобретения - повышение точности. Цифроаналоговый преобразователь содержит первый преобразователь 1 код - ток, выполненный на источнике 2 тока и кодоуправляемом делителе 3 тока, управляемый сумматор 6, выполненный на устройстве 7 выборки и хранения и первом сумматоре 8, и блок 9 управления. Введение второго преобразователя 4 код - ток, вычитателя 5 и второго сумматора 10 позволило повысить точность преобразования за счет компенсации ошибки кодоуправляемого делителя 3 тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ц11 4 Н 03 М 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4311714/24-24 (22) 07.07..87 (46) 15.04.89. Бюл. ¹ 14 (71) Московский энергетический институт и Всесоюзный научно-исследова тельский институт электроизмерительных приборов (72) С.И.Гордеев, В.И.Диденко, В.М,Капустин, П.С.Осетинский и В.В.Павлов (53) 681.325(088,8) (56) IEEE. Jornal of Solid-State

Circuits, 1976, № 6, р.795-799.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1064453, кл. H 03 М 1/66, 1981.

„„SU„„1473084 A1 (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ . (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях и калибраторах. Цель изобретения — повышение точности, Цифроаналоговый преобразователь содержит первый преобразователь 1 код — ток, выполненный на источнике 2 тока и кодоуправляемам делителе 3 тока, управляемый сумматор

6, выполненный на устройстве ? выборки и хранения и первом сумматоре 8, и блок 9 управления. Введение второго преобразователя 4 код — ток, вычитателя 5 и второго сумматора 10 позволило повысить точность преобразования за счет компенсации ошибки кодоуправляемого делителя 3 тока.

1 ил.

1473084

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях и калибраторах.

Цель изобретения - повышение точности, На чертеже представлена функциональная схема цифроаналогового преобразователя. 10

Цифроаналоговый преобразователь содержит первый преобразователь 1 код — ток, выполненный на источнике

2 тока и кодоуправляемом делителе 3 тока, второй преобразователь 4 код — 15 ток, вычитатель 5, управляемый сумматор 6, выполненный на устройстве

7 выборки и хранения и первом сумматоре 8, блок 9 управления и второй сумматор 10.

Цифроаналоговый преобразователь работает следующим образом, Входной преобразуемый код поступает на информационные входы первого и второго преобразователей 1 и 4 код ток. Их выходные сигналы на первом такте преобразования вычитаются вы-! читателем 5, выходной сигнал которого по сигналу с второго выхода блока

9 управления запоминается в устройст- 30 ве 7 выборки и хранения, входящем в состав управляемого сумматора б. Во втором такте преобразования по сигналу с первого выхода блока 9 управления происходит переключение кодоуправляемого делителя 3 тока первого преобразователя 1 код — ток, в ре= .,ь зультате чего погрешность на выходе первого преобразователя 1 код — ток меняет знак, оставаясь неизменной по 40 величине ° Вычитатель 5 производит вычитание нового выходного значения первого преобразователя 1 код — ток из выходного сигнала второго преобразователя 4 код — ток. Результат 45 вычитания суммируется с сигналом, хранящимся в устройстве 7 выборки и хранения, с помощью сумматора 8. Сумматор 10 обеспечивает суммирование выходного сигнала второго преобразователя 4 код — ток с сигналом управляемого сумматора.б, полученный сигнал является выходным сигналом цифроаналогового преобразователя.

Повышение точности цифроаналогового преобразования достигается следующим образом. Пусть некоторому входному коду в идеальном случае должен соответствовать сигнал U.Îáoçначим выходные сигналы первого и второго преобразователей 1 и 4 код—

Я ток соответственно U и U . С учетом погрешностей они равны U„ =U+ d,, U =

=Б+Ь», где d, — погрешность первоro преобразователя 1 код — ток; Ь погрешность второго преобразователя

4 код — ток.

Сигнал на выходе вычитателя 5 в первом такте преобразования равен

У =К(Б<-0 )+6, где К вЂ” коэффицйент передачи вычитателя 5; d > — погрешность вычитателя 5. Результат вычитания запоминается в устройстве 7 выборки и хранения.

Во втором такте преобразования с помощью управляющего сигнала с первого выхода блока 9 управления производится соответствующее переключение в кодоуправляемом делителе 3 тока, в результате чего погрешность меняет знак и сигнал на выходе первого преобразователя 1 код — ток

1 становится равным U =U -d,. На выходе вычитателя 5 в этом случае будем

1 I иметь сигнал Ue K (UI 112 ) + d 6 Пол$ ( ченный сигнал U суммируется с сигналом U (хранящимся в устройстве 7 выборки и хранения) в сумматоре 8.

При этом выходной сигнал управляемо- . го сумматора б, имеющего единичный коэффициент передачи, равен

0 с ь 116 яс ) где, — погрешность управляемого сумматора 6.

Выходные сигналы второго преобразователя 4 код — ток и управляемого сумматора 6 суммируются сумматором

10. В результате на выходе цифроаналогового преобразователя формируется сигнал

Пзы П + UI1ñ +1 с=П+ Ь -2КК Ь +2К йц +

К 1 с где К вЂ” коэффициент передачи сумматора 10 относитепьно сигнала с выхода управляемого сумматора 6;

6, -- погрешность сумматора 10.

Если принять К = 1/2 К, то получим

U „,„U+ aв, К+ h, >с,I 2K+ П с °

Таким образом, выходной сигнал цифроаналогового преобразователя свободен от погрешностей первого и второго преобразователей код — ток с

1473084 аналогового преобразователя, или фильтрующими свойствами элемента нагрузки.

Цифроаналоговый преобразователь, содержащий управляемый сумматор, выполненный на последовательно соединенных устройстве выборки и хранения и первом сумматоре, второй вход которого объединен с информационным входом устройства выборки и хранения, первый преобразователь код — ток, выполненный на кодоуправляемом делителе тока и источнике тока, выход которого соединен с входом опорного сигнала кодоуправляемого делителя тока, а вход управления подключен к первому выходу блока управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй преобразователь код — ток, вьг читатель и второй сумматор, выход которого является выходной шиной, а первый вход объединен с входом вычитаемого вычитателя и подключен к выходу второго преобразователя код— ток, информационные входы которого объединены с соответствующими информационными входами кодоуправляемого делителя тока и являются входной шиной, выход кодоуправляемого делителя тока соединен с входом уменьшаемого вычитателя, выход которого соединен с информационным входом устройства выборки и хранения, управляющий вход которого подключен к второму выходу блока управления, выход первого сумматора соединен с вторым входом второго сумматора.

Составитель Н.Капитанов

Редактор И.Рыбченко Техред А.Кравчук 1 о р рек то р Л. 3 айц ев а !

3 акаэ 1 728/57 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ю точностью выполнения равенства К =

=1/2К. Точность выполнения данного равенства, в свою очередь, определяется точностью сумматора 10 и вы5 читателя 5. формула изобретения

Первый преобразователь 1 код— ток реализуется аналогично преобразователю устройства-прототипа с источником 2 тока. В качестве второ- 10 го преобразователя 4 код — ток могут быть использованы практически любые серийно выпускаемые цифроаналоговые преобразователи с токовым выходом, обладающие высокой кратковре- 15 менной стабильностью. Вычитатель 5 и сумматоры 8, 10 могут быть реализованы на основе операционных усилителей, устройство 7 выборки и хранения — на серийной микросхеме (напри- 20 мер К1100СК2), а блок 9 управления на основе распределителя импульсов, состоящего иэ последовательно соединенных генератора, счетчи-. ка и дешифратора. 25

Таким образом, точный результат преобразования формируется во втором такте преобразования и сигналом

его готовности может служить передний фронт импульса, управляющего пе- 30 реключением кодоуправляемого делителя 3 тока. Для исключения погрешностей, вызываемых совпадением момента коррекции погрешностей с моментом смены преобразуемого кода, блок 9 управления может быть синхро-. низирован внешним сигналом, совпадающим во времени с моментом смены преобразуемого кода. Данная погрешность может быть также существенно ) уменьшена с помощью фильтра нижних частот, подключаемого к выходу цифро