Цифроаналоговый преобразователь

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в прецизионных цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователях. Цель изобретения - повышение точности и расширение динамического диапазона выходного напряжения. Цифроаналоговый преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, операционный усилитель 2, кодоуправляемый делитель 3 тока, преобразователь 4 напряжение-ток, инвертирующий сумматор 5, выполненный на операционном усилителе 6 и трех резисторах 7-9, резистор 10 обратной связи и шину 11 нулевого потенциала. Положительный эффект достигается за счет компенсации падения напряжения на сопротивление шины нулевого потенциала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„148189О (51)4 Н 03 11 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4188944/24-24 (22) 30.01.87 (46) 23.05.89. Бюл. II - 19 (72) Г,С. Власов, и С. Е. Лях (53) 681.325(088.8) (56) Шило В. Д. Функциональные аналоговые интегральные микросхемы.

M.: Радио и связь, 1986.

Титце У. и др. Полупроводниковая схемотехника. — И.: Мир, 1983, с. 451,.рис. 24.14. (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ,ПРЕОБРА3ОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в прецизионных . цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователях. Цель изобретения — . повышение точности и расширение динамического диапазона выходного напряжения. Цифроаналоговый преобразователь содержит источник I опорного напряжения, операционный усилитель

2, кодоуправляемый делитель 3 тока, преобразователь 4 напряжение - ток, инвертирующий сумматор 5, выполненный на операционном усилителе 6 и трех резисторах 7 — 9, резистор 10 обратной связи и шину 1 нулевого потенциала. Положительный эффект достигается за счет компенсации падения напряжения на сопротивление шины нулевого потенциала. I ил.

1481890 и !

= -(П „„+V,) = Ц,(2 а,.2 — 1) . (4)

Напряжение U . преобразуется в ток с помощью преобразователя 4 напряжение — ток, имеющим коэффициент преобразования обратно пропорциональный, величине К ». Выходной ток преобразователя 4 напряжение — ток описывается выражением

11 о !

I, = (1 — а.2 ) (1)

Ьх = Зр где U - напряжение на выходе исо точника 1 опорного напряжения;

R — входное сопротивление кодоЬ» управляемого делителя 3 35 тока; а. — кодовое число (О или 1) в !

i-м разряде преобразуемого кода;, n - число разрядов преобразуе- 40 мого кода.

Выходной ток на втором токовом выходе кодоуправляемого делителя 3 тока определяется выражением !! ь 45

I = —,т а 2 . (2) г5X 1, Ток I преобразуется в выходное

2 напряжение цифроаналогового преобра" зователя вторым операционным усилите- 50 лем 2 с резистором 10 в цепи обратной связи, при этом выходное напряжение равно (3) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в прецизионных цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователях.

Цель изобретения — повышение точности и расширение .динамического диапазона выходного напряжения.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Цифроаналоговый преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, второй операционный усилитель

2, кодоуправляемый делитель 3 тока, преобразователь 4 напряжение — ток, инвертирующий сумматор 5, выполненный на первом операционном усилителе б, первом 7, втором 8 и тречъем 9 резисторах, резистор 10 обратной связи и шину 11 нулевого потенциала.

Цифроаналоговый преобразователь работает следующим образом.

Выходной ток на первом токовом выходе кодоуправляемого делителя 3 тока определяется выражением

U - -У вЂ” а 2

1 ос

Ьь!» Е

Ь» с=! где R oc — сопротивление резистора 10.

Инвертирующий сумматор 5, выполненный на первом операционном усилителе б, первом 7 и втором 8 резисторах и резисторе 9 обратной связи, проводит суммирование выходного напряжения цифроаналогового преобразователя и опорного напряжения с последующей инверсией полученной суммы напряжений. Напряжение на выходе операционного усилителя 6 равно

Х = „= — (7. а,.2 — 1), (5) ьх Вх

Сравнивая выражения (1) и (5), можно заметить, что токи I u I 3 равны по величине и противоположны по знаку. Следовательно, при суммировании этих токов на сопротивлении шины

11 нулевого потенциала R происходит их взаимная компенсация, в результа- те чего падение напряжения на сопротивлении Кщ равно нулю, т.е. исключается влияние этого сопротивления на точность преобразования. При этом появляется возможность увеличения значения выходного тока кодоуправляемого делителя 3 тока и, следовательно, выходного напряжения цифроаналогового преобразователя.

Формула из обретения

Цифроаналоговый преобраэ ов атель, содержащий первый операционный усилитель, первый, второй и третий токоограничивающие элементы, выполненные на соответствующих резисторах, первый вывод последнего из которых объединен с первым выводом первого резистора и подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является шиной нулевого потенциала, а выход соединен с вторым выводом третьего

1481890

Составитель Н. Капитанов

Редактор М. Бланар Техред Л.()лийннк Корректор И. Горная

Заказ 2701/56 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101 резистора, кодоуправляемый делитель тока, вход опорного сигнала которого подключен к выходу источника опорного напряжения и второму выводу перво5

ro резистора, первый и второй токовые выходы кодоуправляемого делителя тока соединены соответственно с ши» ной нулевого потенциала и инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а выход через четвертый токоограничивающий элемент, выполненный на резисторе, соединен со сВоим 15 инвертирующим входом и является выходной шиной, управляющие входы ко-. доуправляемого делителя тока являются входной шиной, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона выходного напряжения, в него введен преобразователь напряжение — ток, выход и вход которого соединены соответственно с первым токовым выходом кодоуправляемого делителя тока и выходом первого операционного усилителя, при этом первый и второй выводы второго резистора соединены соответственно с инвертирующим входом первого операционного усилителя и выходом второго операционного усилителя.