Обращенный цифроаналоговый преобразователь с резистивной матрицей r-2r

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения Из функциональных цифроаналоговых преобразователей . Цель изобретения - расширение области применения за счет формирования дополнительной характеристики экспоненциального вИда. Устройство содержит п-разрядный регистр 1, п переключателей 2 токов, суммирующий усилитель 3, реэистивную матрицу R-2R 4, (п-1) переключателей 5 напряжения и (п-2) элементов И 6. Введение в устройство (п-1) переключателей 5 напряжения и (п-2) элементов И 6 обеспечивает формирование кусочно-линейной характеристики преобразования вида 1 Б() рде в и Ъ - коэффициенты пропорциональности, Ng - десятичный эквивалент двоичного входного кода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (Л со 4 СП СО NU J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1345347 (51)4 Н 03 M 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Ь»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 403 1500/24-24. (22) 03.03,86 (46) 15.10.87. Бюл. Р 38 (72) А.Н.Ищук и Э.В.Сидоровский (53) 681.325(088.8) (56) Микроэлектронные цифроаналоговые и аналого-..цифровые преобразователи информации /Под ред. В.Б.Смолова, Л.: Энергия, 1976, Балакай В,Г. и др. Интегральные схемы АЦП и ЦАП. M.: Энергия, 1978, с. 24. (54) ОБРАЩЕННЫИ ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С РАЗИСТИВНОЙ МАТРИЦЕЙ

R-2R (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения

3 функциональных цифроаналоговых преобразователей. Цель изобретения — расширение области применения за счет формирования дополнительной характеристики экспоненциального вида. Устройство содержит п-разрядный регистр

1, и переключателей 2 токов, суммирующий усилитель 3, резистивную матрицу R-2R 4, (и-1) переключателей 5 напряжения и (n-2) элементов И 6. Введение в устройство (n-1) переключателей 5 напряжения и (п-2) элементов

И 6 обеспечивает формирование кусочно-линейной характеристики преобразования вида П ы = В(е »"-1), где В и

Ь "в

Ь вЂ” коэффициенты пропорциональности, N»„ — десятичный эквивалент двоичного входного кода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 1345347 2

30 где I; а, 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных цифроаналоговых и аналогоГ цифровых преобразователей, Цель изобретения — расширение области применения за счет формирования дополнительной характеристики экспоненциального вида.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит и-разрядный регистр I n переключателей 2 токов, суммирующий усилитель 3, резистивную матрицу R-2R 4, (n-1) переключателей 5 напряжения и (n-2) элементов И 6.

Принцип работы обращенного ЦАП основан на суммировании эталонных токов 1, 1,...1„, соответствующих кажz дому разряду преобразователя. Суммирование токов производится операционным усилителем 3, напряжение на выходе которого (Uyg ) пропорционально входному коду N 8, снимаемому с выхода и-разрядного регистра 1, т.е. и

0„,„= К,> Л,, ток i-го разряда, разрядные коэффициенты кода,, определяющие подключение (при а; = 1 — логическая единица) или отключение (при а . = Π— логический

1 нуль) разрядного тока, коэффициент пропорциональности

1,...,n, 40

До значения входного кода, равно-, го N»/2 (а „= О), процесс преобразования в обращенном ЦАП полностью соответствует работе линейного обращенного ЦАП с резистивной матрицей 4Б

R-2R. В этом случае для значения разрядных коэффициентов кода N „, равных 1, соответствующие выходы регистра 1 находятся в состоянии лог. "1".

Открываются соответствующие этим разрядам переключатели 2 тока 2„, 1 пропускают для суММНро вания токи I„, Т,...,I, снимаеп- мые с первых информационных выходов резистивной матрицы R-2R 4. Токи Аор- 55 мируются резистивной матрицей К-2R при подаче эталонного сигнала U на опорный вход резистивной матрицы

R-2R. При этом ток старшего разряда

Ба, п равен 1 = — -2 ток (n-1) -ro и

-2 разряда — I = ---2 и т.д. до знаи- чения тока младшего разряда, равного

Uy, -n

Т 2

По достижении входным кодом значения, при котором а„ становится равным 1, открывается переключатель

5ь напряжения и эталонное напряжение Б подключается к (n-1)-му информационному входу резистивной матрицы R-2R. В результате значения токов младших разрядов от I „,,до I, удваивается т.e. I = †-2 I

Па

Па у-2 Ба

=2 2 I =2- — 2 ... I

R" -2 R

Uz — 2 — -2 ".

Если входной код принимает значе-. ние, при котором а„ = 1, а„ = 1, то на оба входа элемента И 6„ поступают лог. "1" и на выходе элемента И фор" мируется уровень "1", который вызывает срабатывание переключателя 5 „ напряжения и тем самым на (п-2)-ой информационный вход резистивной матрицы R-2R подается эталонное напряжение U . Происходит удвоение значений токов более младших разрядов, т.е. — — -2" Х=2 2 I

Uà Па h R э п 1 R э и-2

Этот процесс удвоения значений токов более младших разрядов повторяется по достижении входным кодом значений, приводящих к установлению разрядных коэффициентов более старших разрядов в состояние "1".

В результате указанного увеличения разрядных весов токов I характеристика преобразования имеет кусочно-непрерывный характер и может быть представлена в виде

В(еЬ /" Вх-1) аыю

Э

Э

rpe N ܄— десятичный экв ивалент входного двоичного кода, — коэффициенты пропорциональности, — основание натурального логарифма, з 1345347

Формула изобретения го

Составитель Н.Капитанов

Редактор М,Недолуженко Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 4932/55 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Обращенный, цифроаналоговый пре-. образователь с резистивной матрицей

R-2К,содержащий и-разрядный регистр, 5 выходы которого соответственно подключены к входам управления соответствующих переключателей токов, объединенные первые и объединенные вторые информационные выходы которых соответственно подключены к шине нулевого потенциала и к входу суммирующего усилителя, выход которого является выходной шиной, информационные 15 входы переключателей тока подключены к соответствующим разрядным выходам резистивной матрицы типа R-2R, вход опорного сигнала которой является шиной эталонного сигнала, а выход дополнительного младшего разряда ре-. зистивной матрицы типа R-2R соединен с шиной нулевого потенциала, о т— л и ч а ю щ ией с я тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования дополнительной характеристики экспоненциального вида, в него введены (n-2) элементов И и (n-1) переключателей напряжения, информационные входы которых объединены и подключены к шине эталонного сигнала, выходы соответственно соединены с (п-1) информационными входами резистивной матрицы типа R-2R выход каждого i-ro из (n-2) элементов И подключен к входу управления соответствующе- 5 переключателя напряжения и к первому входу (i-1)-ro элемента И, первый вход (n-2)-го элемента И объединен с входом управления (n-1) -го переключателя напряжения и соединен с п ì выходом п-разрядного регистра, второй вход каждого i-ro элемента И подключен к (i+1) му выходу п †разрядного регистра.

2. Преобразователь по п. 1, о т — : л и ч а в шийся тем, что резистивная матрица типа R-2R выполнена на последовательно соединенных (и-1)

pewròoðàõ связи и (и+1) разрядных резисторах первые выводы и Н3 которых являются соответствующими разрядными выходами резистивной матрицы типа К-2R, первый вывод (и+1) -го разрядного резистора является выходом дополнительного младшего разряда резистивной матрицы типа К-2R второй вывод первого разрядного резистора соединен с первым выводом первого резистора связи и является входом опорчого сигнала резистивной матрицы ти) па К-2R, второй вывод каждого разрядного резистора с второго по п-й соответственно соединен с вторым выводом каждого резистора связи с первого по (n-1)-й и является соответствующим из (и-1) информационных входов резистивной матрицы типа R-2R, второй вывод (n+i)-ro разрядного резистора объединен с вторым выводом р-ro разрядного резистора.