Двухполярный цифро-аналоговый преобразователь

 

ДВУХПОЛЯРНЫЙ ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий сумматор , коммутатор,, источник тока смещения, блок опорных источников тока и формирователь опорного сигнала , первый и второй -выходы которого подключены соответственно к входу источника тока смещения и к входу блока опорных источников тока, первый выход которого соединен с входом формирователя опорного сигнала, вторыевыходы через коммутатор соединены с входом сумматсэра, о т л и ч a ющи и с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены диод и транзистор, коллектор которого подключен к дополнительному входу коммутатора , база - к входу формирователя опорного сигнала, эмиттер - к выходу источника тока смещения и первому-выводу диода, второй вывод которого соединен с входом источника . тока смещения.« j; (Л С з м D1 dD CD

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ(УБЛИК

„„SU„„1067599 А

З(5В Н ОЗ К 1З ог

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.J

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3504267/18-21 (22) 21.10.82 .(46) 15.01.84. Бюл. Р 2 (72) В.Т. Мошенский, A.A. Солодимов и Ю.В. Полубабкин (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 480187, кл. Н 03 К 13/02, 14.07.72.

2 ° Авторское свидетельство СССР

М 869017, кл. Н 03 К.13/02, 5.03.79 .(прототип). (54)(57) ДВухпОлЯРный ЦиФРО AHAJIOI 0—

ВЫН ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий сумматор, коммутатор,, источник тока смещения, блок опорных источников тока и формирователь опорного сигнала, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входу источника тока смещения ик входу блока опорных источников тока, первый выход .которого соединен с входом формирователя опорного сигнала, вторые выходы через коммутатор соединены. с входом сумматора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены диод и транзистор, коллектор которого подключен к дополнительному входу коммутатора, база — к входу формирователя опорного сигнала, змиттер — к выходу источника тока смещения и первому .выводу диода, второй вывод которого соединен с входом источника тока смещения. Я

1067 599

Изобретение относится к электроиэмерительной технике — к устройствам преобразования цифровой информа ции в аналоговую, и может быть ucGoJlbçîâàHo для работы в дисплеях, цифровых вычислительных осциллографах, аналого-цифровых преобразователях, функциональных генераторах, системах высококачественной обработки звука.

Известен двухполярный цифро-ана- 30 логоВый преобразователь, содержащий два источника опорного напряжения, переключатели, две матрицы резисторов и операционный усилитель С13

Недосжатками этого устройства яв- )5 ляются низкое быстродействие, отсутствие возможности работы преобразователя без операционного усилителя, а также невысокая точность, обусловленная наличием двух опорных источников напряжения.

Известен также двухполярный цифроаналоговый преобразователь,. содержащий сумматор, коммутатор, источник тока смещения, блок опорных источников тока и формирователь опорного

25 сигнала, первый и второй выходы которого подключены соответственно к .входу источника тока смещения и к входу блока опорных источников тока, первый выход которого соединен с входом формирователя опорного сигна-. ла, вторые выходы через коммутатор соединены с входом сумматора С23.

Недостатком данного устройства является ограниченная точность .пре- 35 образования из-за погрешности формирования тока смещения.

Цель изобретения — повышение точности

Поставленная цель достигается 40 тем, что в двухполярный цифро-аналоговый преобразователь, содержащий сумматор, коммутатор, источник тока смещения, блок опорных источников тока и формирователь опорного сигна- 45 ла, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входу источника тока смещения и к входу блока опорных источников тока, первый выход которого соединен с входом формирователя опорного сигнала, вторые выходы через коммутатор соединены с входом сумматора, введены ,диод и транзистор, коллектор которого подключен к дополнительному входу коммутатора, база — к входу формирователя опорного сигнала, эмиттер - к выходу источника тока смещения и первому выводу диода, второй вывод которого соединен с входом источника тока смещения. 60

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя.

Устройство содержит сумматор 1, коммутатор 2, источник 3 тока смещения, блок 4 опорных источников тока, формирователь 5 опорного сигнала, диод б и транзистор 7, причем выходы формирователя 5 опорного сигнала подключены соответственно к входу источника 3 тока смещения и к входу блока 4 опорных источников тока, а вход формирователя 5 опорного сигнала — к первому выходу блока 4 опорных источников тока, вторые выходы которого через коммутатор 2 соединены с сумматором 1, квллектор транзистора 7 подключен к дополнительному входу коммутатора 2, база — к входу формирователя 5 опорного сигнала, эмиттер — к выходу источника 3 тока смещения, между входом и выходом которого включен диод б.

Устройство работает следующим образом.

В блоке 4 опорных источников тока формируется разрядных токов

Л,Л ... iJpp (где П вЂ” число разрядов цифро-аналогового преобразователя), сформированных по определенному закону (равномерному, двоичному, тетрадному и др.), a также опорный ток П .

Ток » преобразуется формирователем

5 опорного сигнала в напряжение, которое подается на опорный вход источника 3 тока смещения. Выходной ток источника 3 через корректирующий транзистор 7 поступает на дополнительный вход коммутатора 2, к другим входам которого подключены разрядные токи 3р», Лэ ......Дрп. В соответствии со значением входного кода М(, коммутатор 2 подключает указанные токи к соответствующим входам сумматора 1, выходной сигнал которого пропорционален входному коду 86х, т.е ° (при двоичном входном коде)

+(о а» î а, ()ьы»=- — ." —, + +"" — г + "+ — ) — 9 "" 2 " gq > где Uqц — выходное напряжение двухполярного цифро-аналогового преобразователя;

К вЂ” размерный коэффициент; а(- (. разряд входного кода (0 или 1); число разрядов преобразователя.

Для достижения высокой точности зацания двухполярного напряжения при равномерном законе изменения разрядных токов должно выполняться равенство

Д» 3p Qpg, . 3я

B устройстве это достигается благодаря тому, что базовые токи транзисторов,формирователя 5 и источника 3 через диод 6 поступают вместе

/ с выходным током источника 3 тока смещения на эмиттер транзистора 7, базовый ток которого, суммируясь с выходным током З» блока 4, поступает

1067 599

Составитель A. Симагин

Техред М.Гергель Корректор A. Повх .Редактор М. Дылын

Заказ 11228/57

Тираж 868 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная., 4 на вход формирователя 5 опорного сигнала, т.е. выполняются равенства g -3g-3g 93+ -ЗД = л 7л " 7е 6 л.

Так как 3>-, а Д, = ф (где 5

К

Ой и 0 — падения напряжения на резисторах с сопротивлением Ag и Йл ), то при 1 =91 условие равенства величин токов 1 и Д выполняется.

Таким образом, за счет введения диода 6 и транзистора 7 в предлагаемом устройстве выполняется необходимое условие точного преобразования кода в напряжение, что обеспечивает при прочих равных условиях погрешность на уровне 12-14 двоичных разрядов (вместо 5-.6 двоичных разрядов в известном); в предлагаемом устройстве сведена до минимума дополнительная погрешность от различия входных характеристик Qg=f(U ) транзисторов формирователя и источника, так как обеспечивается примерное равенство напряжений 1Гдк Ug< °

Предложенное устройство по сравнению с базовым цифро-аналоговым преобразователем (59 ЧПА1) является прогрессивным техническим решением для задач цифро-аналогового преобразователя с -высокой точностью и малым временем установления выходного напряжения.