Преобразователь код-напряжение

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке прецизионных цифроаналоговых преобразователей. Цель изобретения - упрощение и расширение области применения устройства. Поставленная цель достигается за счет введения в устройство преобразователя входного кода и формирователя выходного сигнала, что позволило упростить N = разрядное соединение делителей напряжения, выполненных на обратимых инверторах, и сформировать результат преобразования, имеющий гальваническую и высокочастотную развязку от общей шины. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (бд 4 Н 03 M 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

1 (21) 4115075/24-24 (22) 04.06 ° 86 (46) 30.05.89. Бюл. У 20 (71) Кировский политехнический институт (72) Н.M.Êàëèíèí и Ю.Н.Грехов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и - 330536, кл. H 03 M 1/66, 1969.

Грехов Ю.Н. Преобразователь коднапряжение на коммутируемых конденсаторах, — Приборы и техника эксперимекта, 1975, К б, 98-100, рис. 2. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД вЂ” НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к вычислиИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке прецизионных цифроаналоговых преобразователей.

Цель изобретения — упрощение и расширение области использования уст" ройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 входного кода, и-разрядный блок 2 делителей напряжения, каждый разряд которого. выполнен на двух последовательно соединенных обратимых икверторах 3 и 4, генератор 5 такто" вых импульсов, входную шину 6, шины 7 . и 8 опорного напряжения, выходы 9, 10 и формирователь 11 выходного сиг. нала, содержащий фильтрующий элемект, 2 тельной технике и может быть использовано при разработке прецизионных цифроаналоговых преобразователей.

Цель изобретения — упрощение и расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается эа счет введения в устройство преобразователя входного кода и формирователя выходного сигнала, что позволило упростить и-разрядное соединение делителей напряжения, выполненных на обратимых инверторах, и сформировать результат преобразования, имеющий гальваническую и высокочастотную раз" вязку от общей шины, 3 з.п. ф-лы, 1 ил, выполненный на конденсаторе 12, и четыре ключа, выполненные на полевых транзисторах 13-16.

Первый обратимый инвертор i-ro разряда п-разрядного блока делителей напряжения содержит накопительный элемент, выполненный на конденсаторе

17, и два ключа, выполненные на полевых транзисторах 18 и 19. Второй обратимый инвертор i-ro разряда и-разрядного блока делителей напряжения содержит накопительный Элемент, выпблнекный на конденсаторе 20, и два ключа, выполкенные на полевых транзисторах 21 и 22. Преобразователь входного. кода содержит п групп из двух элементов ИСКИЮЧАЮЦЕЕ И31И 23,24.

Устройство работает следующим образом. 4836с 2

Опорное напряжение с шин 7 и 8, имеющих гальваническую развязку от общей шины, поступает на входы стар" шего разряда блока 2, на выходах ко" торого устанавливается напряжение, равное Uon/2, являющееся опорным напряжением для следующего разряда, и т.д.

Преобразуемый код поступает с . входной шикы 6 на преобразователь 1, управляемый двумя поступающими в противофазе последовательностями тактовых импульсов частоты f генератора 5 и имеющий парафазные выходы по каждо- 15 му из и разрядов входного кода.

При логическом нуле на любом из входов преобразователя 1 на соответ" ствующей ему паре выходов появляется комбинация 01 в первый полупериод 20 сигнала f (на прямом выходе генератора 5 — "1") и комбинация 10 во второй полупериод При наличии на любом из входов преобразователя 1 логической единицы на соответствующих ему 25 выходах в первый.и второй полупериоды сигнала f появляются комбинации

10 и 01. Сигналы с выходов преобразователя 1 осуществляют периодическое переключение с частотой f ключей ка 30 полевых транзисторах 18-22 обратимых инверторов 3 и 4, выполняющих в каждом разряде функцию делителя напряжения на два.

При любом значении кода опорное напряжение для делителя каждого разряда остается строго постоянным и равным по величине напряжению на выходе делителя предшествующего разряда. Таким образом, при любых переклю- 10 чениях в схеме устройства конденсаторы 17 и 20 обратимых инверторов ке перезаряжаются.

Результат преобразования входного кода появляется на выходе инвертора 45

3.п или 4,п в виде амплитуды U импульсной последовательности частоты Й . Для получения результата преобразования в виде уровня выходного напряжения U постоянного тока на выходе блока 2 установлен формирова50 тель 11 выходного сигнала, реализованный на конденсаторе 12 и четырех полевых транзисторах 13-16. С помощью этих ключей к выходам 9 и 10 устройства в первый полупериод сигнала Е„ подключаются выход инвертора 4.п и шина 8 (замкнуты ключи 15,16), а во второй полупериод - выход инвертора

З,п и шина 7 (замкнуты ключи 13,14).

При этом выход устройства имеет гальваническую и высокочастотную развязку от общей шины.

Формула изобретения

1. Преобразователь код — напряжение, содержащий генератор тактовых импульсов, и-разрядный блок делителей напряжения (где и — число разрядов преобразователя), каждый разряд которого выполнен на двух последовательно соединенных обратимых инверторах, первую и вторую шины опорного напряжения; соединенные соответственно с вторыми входами опорного напряжения первого и второго обратимых инверторов первого разряда и-разрядного блока делителей напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения области применения устройства, в него введены преобразователь входного кода и формирователь выходного сигнала, .содержащий фильтрующий элемент, выполненный на конденсаторе, и четыре ключа, каждый из котофых выполнен на нолевом транзисторе, причем информационные входы преобразователя входного кода являются входной шиной устройства, i-й прямой и i-й инверсный выходы преобразователя входного кода, где

i-"1,...,ï, соединены соответственно с первыми и вторыми управляющими входами первого и второго обратимых инверторов i-го разряда и-разрядного блока делителей напряжения, вторые входы опорного напряжения первого и второго обратимых инверторов j-ro разряда и-разрядного блока делителей и напряжения, где j=2,...,п, соединены соответственно с выходами первого и второго обратимых икверторов (j-1)-го разряда, прямой выход генератора тактовых импульсов соединен с первым управляющим входом преобразователя входного кода и с затворами первого и второго полевых транзисторов, стоки которых являются соответственно : первым и вторым выходами устройства, инверсный выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым управляющим входом преобразователя входного кода и с затворами третьего и четвертого полевых транзисторов, стоки которых объединены со стоками соответственно первого и второго полевых

1

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что преобразователь входного кода выполнен на и группах из двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ каждая; первые входы первых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ п групп объединены между собой и являются первым управляющим входом блока, первые входы вторых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и групп объединены между со- 25 бой и являются вторым управляющим входом блока, вторые входы первого и второго элементов ИСКЛЮЧАКЦЕЕ ИЛИ

i-й группы объединены и являются i-м информационным входом блока, выходы чп первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ -й группы являются соответственно i-и инверсным и i-м прямым выходами блока.

3. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что первый обратимый инвертор содержит два клю ч», каждый иэ которых выполнен на полевом транзисторе,,и накопительный элемент, выполненный на конденсаторе, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым входами опорного напряжения и соедине- ны со стоком второго и истоком первого полевых транзисторов соответственно, сток первого полевого транзистора соединен с истоком второго полевого транзистора и является выходом первого обратимого инвертора, затворы первого и второго обратимых инверторов являются соответственно первым и вторым управляющими входами первого обратимого инвертора.

4. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что второй обратимый инвертор содержит два ключа, каждый из которых выполнен на:полевом транзисторе, и накопительный элемент, выполненный на конденсаторе, первый и второй выводы которого являются соответственно вторым и первым входами опорного напряжения второго обратимого инвертора и соединены со стоком второго и истоком первого полевых транзисторов соответственно, сток первого полевого транзистора соединен с истоком второго полевого транзистора и является выходом второго обратимого инвертора, затворы первого и второго обратимых инверторов являются соответственно первым и вторым управляющими входами второго об- . ратимого инвертора.

1483642

Составитель З.Моисеенко

Редактор И.Рыбченко Техред Л.Олийнык, Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2852/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101