Биполярный цифро-аналоговый преобразователь

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для преобразования цифровой информации в аналоговую . Цель изобретения - повьшение точности цифроаналоговйго преобSia3you f ) разования. Биполярньш цифроаналоговый преобразователь содержит однополярный цифроаналоговый преобразователь 1, дифференциальные усилители 2, 3, коммутаторы 4, 5, управляемый следящий источник 6 смещения, ключ, выполненный на диоде 7, токоограничивающие элементы 8-12, выполненные на резисторах. Введенные дифференциальный усилитель 3, коммутатор 5, управляемый следящий источншс 6 смещения, диод 7 и резисторы 11, 12 позволили повысить точность преобразования за счет уменьшения влияния остаточного сопротивления -, коммутатора 4 шунтированием его эквивалентным сопротивлением, значение которого в /i К раз меньше сопротивления диода 7 в прямом включении. Здесь К - коэффициент петлевого усиления дифференциального усилителя 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ю сл с: KMnk

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Н 03 M 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3885450/24-24 (22) 18.02.85 (46) 23.02.87. Бюл. 1(- 7 (72) В.И. Матвиив, О.Л. Николайчук и П.П. Паскур (53) 681.325 (088.8) (56) Микроэлектронные цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи информации. /Под ред. Смолова.

Энергия, 1 976.

Sanday R. Nultiplizierende D-AWandler in der Signalverarbeiting. — ВаМо -Fernsehen-Electronik, 1984, Р 4, s. 216, B.5. (54) БИПОЛЯРНЫЙ ЦИФРОАНАЛОГОВЬПЗ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для преобразования цифровой информации в аналоговую. Цель изобретения — повышение точности цифроаналогового преобй Ыупй reé -1 разования. Биполярный цифроаналоговый преобразователь содержит однополярный цифроаналоговый преобразователь 1, дифференциальные усилители 2, 3, коммутаторы 4, 5, управляемый следящий источник 6 смещения, ключ, выполненный на диоде 7, токоограничивающие элементы 8-12, выполненные на резисторах. Введенные дифференциальный усилитель 3, коммутатор 5, управляемый следящий источник 6 смещения, диод 7 и резисторы

11, 12 позволили повысить точность преобразования за счет уменьшения влияния остаточного сопротивления коммутатора 4 шунтированием его эквивалентным сопротивлением, значение которого в Р К раз меньше сопротивления диода 7 в прямом включении.

Здесь PK — коэффициент петлевого усиления дифференциального усилителя

3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1292184

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении цифроаналоговых, а также аналогоцифровых преобразователей. 5

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

На фиг. 1 представлена схема биполярного цифроаналогового преобразователя„ на фиг. 2 — схема управляемого следящего источника смещения.

Биполярный цифроаналоговый пре.образователь (фиг. 1) содрежит однополярный цифроаналоговый преобразователь 1, дифференциальные усилители 2 и 3, коммутаторы 4 и 5, управляемый следящий источник 6 смещения, ключ, выполненный на диоде 7, токограничивающие элементы, выполненные на резисторах 8 -12.

Управляемый следящий источник смещения (фиг.2) содержит диод 13, резисторы 14 и 15, транзистор 16.

Устройство работает следующим об- 25 разом.

Значение выходного напряжения U. управляемого следящего источника 6 смещения при разомкнутом коммутаторе 5 всегда превышает на Ь значе- 30 ние выходного напряжения П„,„цифроаналогового преобразователя 1, а при замкнутом коммутаторе U О.

При положительной полярности выходного напряжения устройства коммутаторы 4 и 5 разомкнуты, диод 7 закрыт выходным напряжением второго дифференциального усилителя 3, потен- циал 11 „,на инвертирующем входе которого ниже потенциала U „ — щ тирующем входе. Так как потенциалы на инвертирующем и неинвертирующем входах первого дифференциального усилителя 2 равны U то указанный усилитель 2 работает в режиме повторителя, при этом полярность выходного напряжения устройства соответствует полярности выходного напряжения U однополярного цифроаналогового преобразователя 1, т ° e. U „„= U<ап. 50

При отрицательной полярности выходного напряжения устройства коммутаторы 4 и 5 замкнуты, выходное напряжение источника 6 смещения П р=О.

Параллельно Сопротивлению замкнутого ключа включается сопротивление диода

7, открытого отрицательным выходным напряжением второго дифференциального усилителя 3, который охвачен цепью отрицательной обратной связи (ООС) через диод 7.

Отрицательная обратная связь исключает режим насыщения второго дифференциального усилителя 3 и уменьшает сопротивление диода 7 в К раз, где 1э — коэффициент передачи цепи

ООС; К вЂ” коэффициент усиления второго дифференциального усилителя 3.

Первый дифференциальный усилитель 2, »а инвертирующий вход которого подается положительное выходное напряжение U<» цифроаналогового преобразователя 1, а потенциал неинвертирующего входа равен нулю, работает в режиме инвертора с коэффициентом передачи

К =1 (при равенстве сопротивлений

П резисторов 8 и 9), при этом полярность выходного напряжения устройства противоположна полярности вы— ходного напряжения J, т.е. U цап алых цап

Если в качестве однополярного цифроаналогового преобразователя 1 используется однополярный цифроаналоговый преобразователь с выходным напряжением отрицательной полярности, необходимо изменить полярность включения диода 7.

Управляемый следящий источник смещения (фиг.2) работает следующим образом. При разомкнутых коммутаторах 4 и 5 напряжение 11 ь„ на выходе

ОЫХ б источника 6, равное падению напряжения U на резисторе 11, ыхб n uPn 1Ъ 1о ирп где h =U„+ U« — U<,=U„; — падение напряжения на диоде 13; (1, — падение напряжения на резисторе 14

0, — напряжение база-эмиттер транзистора 16.

Поскольку напряжение Q. О, диод

7 закрыт положительным напряжением на выходе дифференциального усилителя 3. При этом напряжение на выходе биполярного цифроаналогового преобразователя имеет положительную полярность.

При этом, чем меньше значение напряжения, тем меньше разбаланс между инвертирующим и неинвертирующим входами второго дифференциального усилителя 3, тем меньше насыщение его каскадов и тем выше его быстродействие. Подстройка значения Ь может бьггь осуществлена изменением со3 противления резистора 14. При малых значениях для уменьшения разбаланса по входам дифференциального усилителя 3 за счет входных токов дифференциального усилителя 3 введен резистор 12 (фиг.1), причем R, = Rö,.

При замкнутых коммутаторах 4 и 5 потенциал базы транзистора 16, а следовательно, и эмиттера, равен нулю, при этом на выходе усилителя 10

3 напряжение имеет отрицательную полярность, что обеспечивает проводящее состояние диода 7 (фиг. 1).

В случае применения цифроаналогового преобразователя 1 с выходным .напряжением отрицательной полярности необходимо изменить полярность включения диода 13 и шины питания, а также испольэовать транзистор 16 противоположного типа проводимости.

1 2921

Формула изобретения

1. Биполярный цифроаналоговый преобразователь, содержащий однополярный цифроаналоговый преобразователь, входы которого являются соответственно информационной входной шиной; а выход через первый и второй токоограничивающие элементы, выпол- ненные на резисторах, соединен соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого дифференциального усилителя, выход которого, соединенный через третий токоограничивающий элемент, выполненный на резисторе, со своим инвертирующим hxopoM, является выходной шиной, первый коммутатор, выход и информационный вход которого соединены соответственно с неинвертирующим входом

40 первого дифференциального усилителя и шиной нулевого потенциала, а управляющий вход является знаковой входной шиной, отличающийся

84 тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены управляемьп следящий источник смещения, второй коммутатор, четвертый и пятый токоограничивающие элементы, выполненные на резисторах, ключ, выполненный на диоде, второй дифференциальный усилитель, выход которого через диод, а инвертирующий вход через четвертый резистор соединены с выходом первого коммутатора, а неинвертирующий вход объединен с первым выводом пятого резистора и подключен к выходу управляемого следящего источника смещения, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно с выходами однополярного цифроаналогового преобразователя и второго коммутатора, информационный вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а управляюший вход объединен с управляющим входом первого коммутатора, причем второй вывод пятого резистора подключен к шине нулевого потенциала.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что управляемый следящий источник смещения содержит диод, два резистора и транзистор, база которого объединена с первыми выводами первого и второго резисторов и является управляющим входом управляемого следящего источника смещения, коллектор объединен с вторым выводом первого резистора и соединен с шиной питания, а эмиттер является выходом управляемого следящего источника смещения, второй вывод второго резистора через диод соединен с информационным входом управляемого следящего источника смещения.

ВНИИПИ Заказ 286/58 Тиоаж 902 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,