Цифроаналоговый преобразователь

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и может быть использовано для построения прецизионных преобразователей цифровой информации в аналоговую„ Цель изобретения - повышение быстродействия преобразования,, Цифроаналоговый преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2 типа R-2R, первый 3 и второй 4 операционные усилители, первый 5 и второй 6 элементы обратной связи, выполненные соответственно на первом и втором резисторах обратной связи,. Наличие тепловой связи между первым и вторым резисторами обратной связи приводит к уменьшению длительности тепловых переходных процессов при изменении значения преобразуемого кода0 2 илс

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) Н 03 М 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4662268/24 (22) 31.01.89 (46) 07.04.91. Бюл. № 13 (75) А.Л.. Белоусов (53) 621.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1077047, кл. Н 03 И 1/66, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1312738, кл. Н 03 И 1/66, 1985. (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и может быть использовано для построения прецизионных преобразователей цифровой информации в аналоговую.

ÄÄSUÄÄ 1640825 А1

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразования. Цифроаналоговый преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2 типа

R-2R, первый 3 и второй 4 операционные усилители, первый 5 и второй 6 элементы обратной связи, выполненные соответственно на первом и втором резисторах обратной связи„. Наличие тепловой связи между первым и вторым резисторами обратной связи приводит к уменьшению длительности тепловых переходных процессов при изменении значения преобразуемого кода. 2 ил.

1640825

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения прецизионных преобразователей цифровой информации в аналоговую.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразования.

На фиг. 1 представлена функциональная схема цифроаналогового пре10 образователя; на фиг,. 2 — вольтамперная характеристика элемента обратной связи при реализации последнего в виде непинейного резистора.

Цифроаналоговый преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2 типа R-22, первый 3 и второй 4 операционные усилители, первый 5 и второй 6 элементы обратной связи, выполненные, соответственно, на первом и втором резисторах обратной связи. Кодоуправляемая резистивная матрица 2 типа R-2R выполнена íà (n-1) резисторах 7.125

7.(n-t) n разрядных резисторах 8. 1-8.п, согласуюцем резисторе

9.п и п переключателях 10.1-10.п (n — разрядность преобразуемого кода) .

Цифроаналоговый преобразователь работает следующим образом.

В исходном состояний переключатели 10.1-10.п входящие в состав кодоуправляемой резистивной матрицы

2 типа R-2R, устанавливаются в положение, соответствующее значению преобразуемого кода. На аналоговый вход резистивной матрицы 2 поступает опорное напряжение с выхода источника 1 40 опорного напряжения. При этом ток, потребляемый от источника 1 опорного напряжения, делится с помощью резисторов 7.1-7.(n-1) связи, разрядных резисторов 8. 1-8.п и согласующего ре- 45 зистора 9 на две части: ток I < на . первом аналоговом выходе и ток Х< на втором аналоговом выходе кодоуправляемой матрицы 2. При помощи первого операционного усилителя 3, охваченно50 го отрицательной обратной связью через первый резистор 5 обратной связи, ток I преобразуется в выходное напряжение Б (I(, пропорциональное значению преобразуемого кода.

У 55

При изменении значения тока 1 (за счет смены значения преобразуе.мого кода) изменяется моцность, выделяемая на резисторе 5, что вызывает изменение его сопротивления. Последнее обуславливает наличие тепловых переходных процессов, ограничивающих быстродействие цифроаналогового преобразователя. Для исключения указанного недостатка служит тепловая связь между первьвл 5 и вторым 6 резисторами обратной связи. Мощность P рассеиваемая обоими резисторами, определяется выражением

P = Х„° В5+ 1 Rá = I, К5 +

+ I p R6 2 Io I< R6 + I 1 R6

2 2 где 10= I(+ 4. При равенстве сопротивлейий резисторов 5 и 6 (R5=R6 = R) выражение для Р имеет вид Р = Р К + о

+ 2I, R(I — Io), При этом значение Р при изменении кода от нулевого до максимального значения изменяется в диапазоне Рилакс оскс/2, где Р„цкс =

Х 11„При отсутствии второго операционного усилителя 4 и второго резистора б обратной связи значение P изменяется в диапазоне от Р с,кс до нуля.

Для уменьшения диапазона изменения значения Р .элемент 6 обратной связи целесообразно выполнять в виде нелинейного резистора, например, на основе полупроводниковой тиристорной структуры и-р-п-р или р-и-р-п типа или на основе однопереходного транзистора,. В данном случае реализуется нелинейная вольтамперная характеристика, показанная на фиг„ 2.

Сопротивление второго резистора 6 обратной связи определяется выражением Rá = ctg0L. Для достижения максимального уменьшения влияния тепловых переходных процессов на быстродействие цифроаналогового преобразователя сопротивление резистора 6 при 12= должно быть равно сопротивлению резистора 5. Кроме того, целесообразно реализовать элементы 5 и 6 обратной связи в едином технологическом процессе совместно с изготовлением резисторов кодоуправляемой резистивной мат-. рицы 2.

Формула изобретения

Цифроаналоговый преобразователь, содержаций источник опорного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с шиной нулевого потенциала и аналоговым входом кодоуправляемой резистивной матрицы типа R=?R, цифровые входы кото0825

Iu

Составитель Н .. Капитанов

Редактор Н. Лазаренко

Корректор A.0бРУчаР

Техред М.Моргентал

Чаказ 1022 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г ° Ужгород, ул. Гагарина, 101 рой являются входной шиной управления, а первый аналоговый выход соединен с первым выводом первого элемента обратной связи, выполненным на первом резисторе обратной связи, и с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход соединен с вторым выводом первого резистора обратной связи и является выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия преобразования, в него введены второй операционный усилитель и вто6 рой элемент обратной связи, выполненный на втором резисторе обратной связи, первый вывод которого объединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя и подключен к второму аналоговому выходу кодоуправляемой резистнвной матрицы типа R=2R, второй вывод второго резистора обратной связи соединен с выходом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого объединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, а первый и второй резисторы обратной связи имеют тепловую связь.