Цифроаналоговый преобразователь код-ток

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано, в частности, в качестве управляемой образцовой % меры тока в нагрузке. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения расширения диапазона крутизны преобразования.Цифроаналоговый преобразователь код - ток

аа (11) A i (gg)g Н 03 М 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *В«ОРСКОМ\(СВИДВТВǫѫ«

«3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

1"10 И3061»ЕТЕНИЯМ И ОТНРЬб ИЕ4

ПРИ ГННТ ССО» (21) 4600992/24 (22) 01.11.38 (46) 23.04.91, Бюл. У 15 . (7!) Пензенское производственное объединение "Завод имени Фрунзе" (72) Г.С.Власов н В.Г.Сараев (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 712954, кл. Н 03 К 13/05, 1977.

Авторское свидетельство СССР

fv 1221753, кл. Н 03 М 1/66, 1984.

2 (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

K0n — T0K (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и монет быть использовано, в частности, в качестве управляемой образцовой меры тока в нагрузке. Цель изобретения — расширение области применения эа счет обеспечения расширения диапазона крутизны преобразования.Цифроаналоговый преобразователь код — ток

1644383

0;4 М (/ш) ° (3) содержит источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2 типа R — 2R, первый З,вто,,рой 4 и третий 5 операционные усили5 тели, второй 6, четвертый 7, третий

8 и пятый 9 резисторы, образцовый резистор 10 и элемент нагрузки,выпол"т

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано,.в частности в ка- честве управляемой образцовой меры тока в нагрузке.

Цель изобретения — расширение обпасти приме <ения за счет расширения диапазона крутизны преобразования.

На чертеже представлена функциональная схема цифроаналогового преобразователя код — ток.

Цифроаналоговый преобразователь код — ток содержит источник 1. опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2 типа R — 2R,первый

3, второй 4 и третий 5 операционные усилители, второй 6, четвертый 7, третий 8 и пятый 9 резисторы, образ30 цовый элемент (резистор) 10 и элемент. нагрузки, выполненный в виде первого резистора 11.

Цифроаналоговый преобра.:- ватель код — ток работает следующим образом. 35

Преобразуемый код Н поступает на цифровые входы кодоупрайляемой реэистивной матрицы 2 типа К вЂ” 2К, с выхода которой на неинвертирующий вход первого операционного усилителя 3 40 поступает напряжение U пропорцио-. нальное преобразуемому коду

Ба = UotlKN ° гд .. U — напряжение на выходе ис-, 45

0rl ,точника 1 опорного напряжения; п К„- > 2

50 а 0 1 - значение разрядных "

) .коэффициентов преобразуемого кода.

Напряжение U поступает через резистор 10 на неинвертирующий усили55 тель, выполненный на втором операционном усилителе 4, втором 6 и третьем 8 резисторах. С выхода неинвертирующего усилителя сигнал постуненный в виде первого резистора 11.

Положительный эффект достигается .путем выбора соответствующего значения, ш = R6/R8 К7129 и выбором значения сопротивления образцового резистора

10. 1 ил. пает на инвертирующий вход дифференциального усилителя, на неинвертирующий вход которого подается напряжение Ц . Дифференциальный усилитель выполнен на третьем операционном усилителе 5, четвертом 7 и пятом 9 ре- зисторах. С выхода дифференциального усилителя сигнал подается на инвертирующий вход первого операционного усилителя 3, замыкая тем самым цепь его отрицательной обратной связи. Результатом преобразованИя кода в аналог является ток, протекающий через элемент нагрузки (резистор 11).

Обозначим напряжение на выходах первого 3, второго 4 и третьего 5 операционных усилителей; соответственно 0 - 0, Тогда напРяжение на выходе операционного усилителя 3 равно

" 3 ("2. " ) / где — коэффици m* усиления операциочного усилителя 3 без обратной связи.

Напряжение на выходе операционного усилителя 4 равно где U - падение напряжения на элеИ менте нагрузки; ш = R6/RB = P7/Р9;

R6 — R9 - сопротивления резисторов

6 — 9 соответственно.

Напряжение на выходе операционного усилителя 5 равно

П = ٠— Ug)(< + 1) ° (4) !.

Поскольку входное сопротивление опе- рационного усилителя 4 велико, то напряжение U можно представить в виде

UЬ IÈ(R06 R ) ° (5) где I, К Н вЂ” ток через элемент 11 нагрузки и сопротивление элемента нагрузки соответственно;

383

5 1644

R — сопротивление образцо-

06 вого резистора 10.

Подставляя (5) в (4) получим;

= на, (+ ) ° (6)

После подстановки (5) и (6) в (2), получим выражение для тока ?, (7) — 11 — — — + R (ш+1)

R б+ RM

Поскольку для операционных усилителей справедливо соотношение f3>V1, то выражение (7) можно упростить и с учетом (1) выражение для тока Тк через элемент нагрузки можно представить в виде

Uan K2 а;

1=I

И

1 06("

Составитель Н,Капитанов

Техред М.Моргентал

Корректор И.Иуска

1 Редактор С. Патрушева

Тираж 470

Заказ 1421

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, Из последнего выражения следует, что подбирая коэффициент и значение сопротивления образцового резистора 10 можно в широких пределах регулировать крутизну характеристики преобразования кода в ток, при этом значение тока через элемент нагрузки не зависит от его сопротивления R<. ,Формула изобретения

Пифроаналоговый преобразователь код — ток„ содержащий элемент нагрузки, выполненный в виде первого резис-тора, первый вывод которого подключен к шине вулевого потенциала, источник опорного напряжения, первый выход которого соединен с первым аналоговым входом кодоуправляемой резистивной матрицы, цифровые входы которой являются входной шиной преобразуемого кода, а выход соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и й— с я тем,что, с целью расширения области применения за счет расширения диапазона крутизны преобразования, в него введены неинвертирующий усилитель, выполненный в виде второго операционного усилителя, второго и третьего резисторов, дифференциальный усилитель, выполненный в виде

10 третьего операционного ускпителя,четвертого и пятого резисторов, и образцовый элемент, выполненный в виде шестого резистора, а кодоуправляемая резистивная матрица выполнена в виде

15 резистивной матрицы типа R - 2R с . выходом по напряжению, второй аналоговый вход которой подключен к второму выходу источника опорного напряжения и соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого операцион-. ного усилителя соединен с неинвертирующим входом третьего операционно го усилителя и через шестой резистор соединен с вторым выводом первого резистора и с неинвертирующим входом второго операционного усилителя,неинвертирующий вход которого через второй резистор соединен с шиной нулевого потенциала, а через третий ре30 зистор — с выходом второго операционного усилителя, выход третьего операционного усилителя соединен с неинвертирующнм входом первого операцион- .ного усилителя, а через четвертый резистор — своим инвертирующнм входом, первый и второй выводы пятого резистора подключены соответственно к иивертирующему входу третьего и к выходу второго операционных усилите4Q лей, при этом отношение сопротивлений второго и третьего резисторов, а также четвертого и пятого резисторов равно действительному положительному числу m, 45