Цифроаналоговый преобразователь

 

Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано, в частности , в цифровых мостах в качестве кодоуправляемых мер электрической проводимости и сопротивления. Цель изобретения - упрощение устройства с сохранением точности. Цифроаналоговьш преобразователь содержит резистивную матрицу 1 типа R - 2R в инверсном включении с кодоуправляемыми ключами, повторитель 2 напряжения , выполненный на операционном усилителе, и два источника 3, 4 напряжения . Поставленная цель достигается тем, что вход опорного напряжения резистивной матрицы 1 типа.К-2К с кодоуправляемыми ключами соединен с общей шиной источников 3, 4 напряжения и является первой вькодной шиной , а неинвертирующий вход операционного усилителя является второй выходной шиной. 1 ил. UN (/) СО | 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 Н 03 M 1/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3987940/24-24 (22) 06.12.85 (46) 15.02.88. Бюл. № 6 (71) Московский энергетический институт (72) В.Н.Малиновский, А.Л.Белоусов и M.Ã.Ìàðêoâ (53) 681.325(088.8) (56) Гнатек 10.Р. Справочник по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. M. Радио и связь, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1312738, кл. Н 03 М 1/66, 23.07.85. (54) ЦИч РОАНАЛСГОВЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано, в част„„ЯК„1з 44з1 ности, в цифровых мостах в качестве кодоуправляемых мер электрической проводимости и сопротивления. Цель изобретения — упрощение устройства с сохранением точности. Цифроаналоговый преобразователь содержит резистивную матрицу 1 типа R — 2R в инверсном включении с кодоуправляемыми ключами, повторитель 2 напряжения, выполненный на операционном усилителе, и два источника 3, 4 напряжения. Поставленная цель достигается тем, что вход опорного напряжения резистивной матрицы 1 типа.R-2R с кодоуправляемыми ключами соединен с общей шиной источников 3, 4 напряжения и является первой выходной шиной, а неинвертирующий вход операционного усилителя является второй выходной шиной. 1 ил.

1374431

Изобретение относится к ав-. матике и измерительной технике, и может быть использовано, в частности, в цифровых мостах в качестве меры электрической проводимости и сопротивления.

Цель изобретейия — упрощение устройства с сохранением точности..

На чертеже представлена функцио- 10 нальная схема цифроаналогового преобразователя.

Устройство содержит резистивную матрицу 1 типа R-2R с кодоуправляемыми ключами, повторитель 2 напряжения, выполненный на операционном усилителе, и два источника 3 и 4 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения V между 20 первой и второй выходной шинами по второй токовой шине потечет некоторый ток I,, который стекает на общую шину через резисторы матрицы 1 типа

R-2R. Согласно первому закону Кирхго- 25 фа, ток I равен сумме токов через резисторы удвоенного сопротивления (2R), подключенные ко второй токовой шине матрицы при данном значении входного кода. Количество и номера З0 разрядов, в которых резисторы удвоенного сопротивления (ЫР) подключены ко второй токовой шине, определяются входным кодом а„, а, ..., а,„, поэтому проводимость устроиства, определяемая как отношение тока через устройство к напряжению на его зажимах g = I /V „ оказывается кодозависимой °

Благодаря наличию повторителя 2 40 напря>кения обеспечивается равенство потенциалов первой и второй токовых шин резистивной матрицы 1. При этом, независимо от поло>кения средних контактов переключателей, ток в резис- 4Б торе 2R старшего разряда определяется разностью потенциалов между второй токовой шиной и входом опорного напряжения матрицы. При соединении входа опорного напряжения матрицы с 50 общей шиной ток в резисторе 2R старшего разряда матрицы равен V „/2R.

Благодаря равенству потенциалов пер" вой и второй токовых шин отношение токов в резисторах 2R любых двух 55 смежнь|х разрядов равно двум (берется отношение большего тока к меньшему).

Суммарный ток (ток, равный сумме токов первой и второй токовых шин), стекающий с резистивной матрицы 1 на общую шину, при условии нулевого потенциала на входе опорного напряжения матрицы, не зависит от кода, а ток через выходные шины устройства, совпадающий с током второй токовой шины, равен

М

i-2 ""!

N — Ох 2 где à с 1 О, 1) — разрядные цифры входного двоичного кода, N — число разрядов матрицы R — 2R

Как видно из (1), ток ?„ пропорционален числовому эквиваленту упN — равляющего кода n = -а.2 и нап! 1 ряжению между зажимами устройства

V „, поэтому эквивалентная проводимость схемы прямо пропорциональна установленному коду

I„1 п 7 и R 2х! юх (2) Из формулы (2) видно, что выходная проводимость g не зависит от параметров внешней цепи, следовательно, если влияние внешней цепи не вводит повторитель 2 напряжения в насыщение и не нарушает работу ключей, то выходная проводимость остается линейной функцией управляющего кода, независимо от того, является ли внешняя цепь линейной или не линейной.

В устройстве ток второй токовой шины не равен току через вход опорного напряжения. Поэтому для реализации незаземленной кодоуправляемой проводимости общая шина не должна иметь гальванические связи с шиной нулевого потенциала внешнего устройства.

Предлагаемый цифроаналоговый преобразователь (преобразователь кода в проводимость) может быть полностью реализован на интегральных микросхемах. При этом, повторитель 2 напряжения может быть выполнен на операционных усилителях из серий К140, К544, К574 и др., в качестве матрицы R — 2R с ключами возможно использовать интегральный ЦАП из серии К572.

Составитель Н. Капитанов

Техред А. Кравчук Корректор Н ° Король

Редактор И. Сегляник

Заказ 619/55

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113025, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 13744 формул а и з о б р е т е н и я

Цифроаналоговый преобразователь, содержащий резистивную матрицу типа

R — 2R в инверсном включении с кодо5 управляемыми ключами, повторитель напряжения, выполненный на операционном усилителе, первый и второй источники напряжения, вывод положительной полярности первого и вывод )p отрицательной полярности второго источников напряжения объединены, вывод отрицательной полярности первого и вывод положительной полярности второго источников напряжения подключе- 15 .ны соответственно к выводам питания соответственно отрицательной и положительной полярности операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом операционно- 2р

ro усилителя и подключен к первому токовому выходу резистивной матрицы типа R-2R с кодоуправляемыми ключами, а инвертирующий вход операционного усилителя подключен к второму токовому выходу резистивной матрицы типа К-2R с кодоуправляемыми ключами, управляющие входы которой являются входной управляющей шиной, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства при сохранении точности, вход опорного напряжения резистивной матрицы типа R-2R с кодоуправляемыми ключами соединен с выводом положительной полярности первого источника напряжения и является первой выходной шиной, неинвертирующий вход операционного усилителя является второй выходной шиной,