Цифро-аналоговый преобразователь
СОНИ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5ц Н 03 М 1/66
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4639372/24 (22) 17, 01.,89 (46) 23.04.91. Бюл. 1 - t5 (72) А. Н. Крутицкий (53) 681. 325 (088. 8) (56) Бахтиаров Г.Д, и др. Аналогоцифровые преобразователи,-М.: Советское радио, 1980.
Авторское свидетельство СССР
N - 1520662, кл„ Н 03 М 1/66, 1988. (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники, в частностик преобразователям формы информации, и может быть использовано в системах,.SU„„1644384 А 1
2 преобразования цифровой информации в аналоговую. Цель изобретения — расширение области применения эа счет обеспечения воэможности формирования биполярного выходного сигнала при оцновременном упрощении. Цифроаналоговый преобразователь содержит формирователь 1 двоично-взвешенных токов, блок 2 разрядных ключей, три операционных усилителя 3-5, источник 6 опорного напряжения, переключатель 7 и пять резисторов 8-12. Положительный эффект обеспечивается путем соответствующей организации связей между элементами, 1 ил.
1644384
Изобретение относится к области
1 вычислительной техники, в частности к преобразователям формы информации, и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации в аналоговую.
Цель изобретения - расширение области применения эа счет обеспечения возможности формирования биполярного 10 выходного сигнала при одновременном, упрощении.
На чертеже представлена функциональная схема цифроаналогового преобразователя, 15
Цифроаналоговый преобразователь содержит формирователь 1 двоично-взвешениык токов, блок 2 разрядных ключей, первый 3, второй 4 и третий 5 операционные усилители, источник 6 20 опорного напряжения, переключатель 7 и пять резисторов 8-12.
Цифроаналоговый преобразователь работает следующим образом.
Преобразуемый код N „ поступает 25 на управляющие входы блока 2 разрядных ключей, На выходе первого операционного усилителя 3 (который совместно с,резистором 8, выполняет функции первого преобразователя тока в напря- 30 жение) формируется напряжение, пропорциональное коду Бзj
= -I Р m m- - JX (1)
BbN ОСН < где У - выходной сигнал операцион-, 35
6gx ного усилителя 3 и цифроаналогового преобразователя в целом;
Х- „ - суммарный ток, протекающий через первые выходы блока 40
2 разрядных ключей;
I — суммарный выходной ток формирователя 1 двоичновзвешенных токов, R — сопротивление резистора 8;. 45
n - разрядность входного кода, .
Напряжение U3 на выходе третьего операционного усилителя 5, в предположении, что сопротивления резисторов
8-12 одинаковы и равны R равно
I RNex
U = — — — --а„-Н
2п р о< где U « напряжение источника 6 опорon ного напряжения; 55 а = 0 или 1 .- значение разрядного коэффициента знакового разряда преобразуемого кода, Д тя инвертирующего входа второго операционного усилителя 4 .справедливо выражение
Ну. I Nox Нon
I +(1-а) - + — — --а — - 0
АОО (I Н 2 P R где Igon= I— IN /2 — суммарный ток, протеВХ кающнй через вторые выходы блока 2 разрядных ключей.
Тогда выражение для тока Т имеет вид
I U — —
2а -1 (2)
on
Иэ выражения (2) следует, что суммарный ток, протекающий через формирователь 1 и блок 2 разрядных ключей, зависит толькО От Величины Опорного напряжения Uon, сопротивлений резисторов 8-12 и значения разрядного коэффициента а знакового. разряда преобразуемого кода и нв зависит от сопротивлений разрядных ключей блока
2 и выходного сопротивления формирователя 1 двоично-взввшенных токов, который в частности может быть выполнен на резистивной матрице типа
R-2R в инверсном включении.
Обеспечение равенства суммы основного I< „и дополнительного IA токов .току, протекающему от .источника 6 опорного напряжения через резистор
12, обеспечивается включением в цепь отрицательной обратной связи второго операционного усилителя 4, формирова" теля I двоичновзвешеиных токов и бло-, ка 2 разрядных ключей, Данная следящая обратная связь осуществляет автоматическую коррекцию масштаба преобразования цифроаналогового преобразо-, вателя.
Подставляя значение тока Х из (2) в (1), получают значения выходного напряжения цИфроаналогового преобразователя в виде
U -U — -для а> 1
Nsx
Sax on 2n и
Ювх
"ви "м 21Ã 9 я ар 0е т.е. в данном цифроаналоговом преобразователе в результате соответствующей организации связей между элементами обеспечивается биполярный выходной сигнал, Формула изобретения
Цифроаналоговый преобразователь, содержащий источник опорного напря84
Составитель Н. Капитанов
Техред Л. Сврдюкова Корректор 0. ципле
Редактор А. Шандор
Заказ 1248 Тираж 469 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101
5 16443 жения, формирователь двоична-взвешенных токов, п выходов которого соединены с соответствующими информационными входами блока разрядных ключей, управляющие входы которого являются входной шиной преобразуемого кода, первый преобразователь тока в напряжение, выполненный в виде первого операционного усилителя и первого резистора, включенного между выходом и инвертирующим входом первого операдионного усилителя, выход которого является выходной шиной, и первых выходов блока разрядных ключей объединены и подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, второй преобразователь тока в напряжение, выполненный в виде второго операционного усилителя, инвертирующий вход 20 которого соединен с и вторыми выходами блока разрядных ключей, (n+1)-м выходом формирователя двоично-взвешенных токов и с.первым выводом первого токоограничивающего элемента на втором резисторе, третий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через второй токоограничивающий элемент на третьем резисторе подключен к выходу первого операционного усилителя и через третий токоогряни-. чивающий элемент на четвертом резисторе подключен к выходу третьего операционного усилителя, неинвертирующие входы первого, второго и третьего операционных усилителей соединены с шиной нулевого потенциала, четвертый токоограничивающий элемент на пятом резисторе, первый вывод которого подключен к выходу источника опорного на пряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения формирования биполярного выходного сигнала при одновременном упрощении, в него введен переключатель, управляющий вход которого является входной шиной знакового разряда, информационный вход соединен с вторым выводом пятого резистора, а первый и второй выходы соединены с инвертирующими входами соответственно второго и третьего операционных усилителей, выход последнего из которых соединен с вторым выводом второго резистора, выход второго операционного усилителя соединен с входом формирователя двоично-взвешенных токов.
