Цифроаналоговый преобразователь

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации в аналоговую. Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет уменьшения дифференциальной нелинейности. Цифроаналоговый .преобразователь содержит преобразователь 1 код-напряжение, шину 2 опорного напряжения, устройство 3 выборки и хранения , фильтр 4, выходную шину 5, Элемент 6 задержки, формирователь 7 импульсов, генератор 8 тактовых импульсов, счетчик 9 импульсов, входную шину 10 преобразуемого кода и сумматор 11. Повышение точности достигнуто за счет введения фильтра 4, счетчика 9 импульсов и сумматора 11. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1817245 А1 о (Я)5 Н 03 М 1/66

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! л, Оа

М К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4811453/24 (22) 09.04.90 (46) 23.05.93. Б юл. ЬЬ 19 (71) Научно-исследовательский электромеханическийй институт (72) Ю.B.Òèìêèí и И.Н.Панов (56) Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы: Справочное пособие/Под ред, С.В.Якубовского. М, Радио и связь, 1985.

Гнатек Ю.Р. Справочник по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. M. Радио и связь, 1982. с.283-284, рис.4,.158, в. (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЬ!Й ПРЕОБРАЗО-

ВАТЕЛЬ (57) Изобретение отйосится к автоматике и вычислительной технике и мажет быть использовано в системах преобразования цифровой информации в аналоговую. Цель изобретения — повышение точности преобразования за счет уменьшения дифференциальной нелинейности. Цифроаналоговый преобразователь содержит преобразователь 1 код-напряжение, шину 2 опорного напряжения, устройство 3 выборки и хранения, фильтр 4, выходную шину 5, элемент 6 задержки, формирователь 7 импульсов, генератор 8 тактовых импульсов, счетчик 9 импульсов, входную шину 10 преобразуемого кода и сумматор 11. Повышение точности достигнуто за счет введения фильтра 4, счетчика 9 импульсов и сумматора 11. 2 ил.

1817245

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения цифровых вычислительных средств с аналоговыми индикаторами или с аналоговыми исполнительными устройствами при повышенных требованиях к мгновенной нелинейности, Цель изобретения — повышение точности эа счет уменьшения дифференциальной нелинейности.

На фиг.1 приведена электрическая функциональная схема цифроаналогового преобразователя; на фиг.2 — примеры изменения напря>кений на входе фильтра при различных подключениях выходов счетчика импульсов к входам сумматора.

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) содержит преобразователь 1 кода в напряжение, состоящий йз кодоуправляемой матрицы и операционного усилителя, аналоговый вход которого соединен с шиной 2 опорного напряжения,.выход — с аналоговым входом устройства выборки и храненйя (УВХ) 3, выходом через фильтр 4 соединенного с выходной шиной 5; управляющий вход УВХ 3 через последовательно соединенные элемент. 6 задержки и формирователь 7 импульсов соединен с выходом генератора 8 тактовых имйульсов и со счетным входом счетчика 9 импульсов; кодовая шина 10 соединена с первой группой входов сумматора 11, вторая группа входов которого соединена с выходами счетчика 9 импул ьсов, выходы — с управляющими входами преобразователя 1. кода в напряжение.

ЦАП работает следующим образом, На шину 10 поступает код ¹o, который необходимо преобразовать в напряжение. На шину 2 поступает напряжение, которое будет проходить на выход преобразователя 1 и определять масштаб его выходного напряжения, При изменении кода на шине 10 будет изменяться и напряжение на выходе преобразователя 1. Укаэанные изменения имеют относительно малую скорость (частоту).

С выхода генератора 8 поступают импульсы, период которых определяется временем установления преобразователя 1 и временем выборки в УВХ 3, изменяющие код на выходе счетчика 9, При этом один иэ разрядов счетчика 9 является знаковым для второго операнда сумматора 11. Если в качестве такого разряда используется старший разряд, то выходной код сумматора 11 изменяется по пилообразному закону отно сительно кода, установленного на шине 10 (нз фиг.2а приведен пример трехраэрядного счетчика 9). После изменения кода на выходе сумматора 11 требуется некоторое

Формула изобретения

Цифроаналоговый преобразователь, содержащий элемент задержки, генератор тактовых импульсов, преобразователь коднапряжение, выход которого подключен к информационному входу устройства выборки и хранения, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения дифференциальной нелинейности, в него введены фильтр, сумматор и счетчик импульсов, тактовый вход которого обьединен с входом элемента задержки и подключен к выходу генератора тактовых время для установления напряжения на выходе преобразователя 1, что определяет необходимую задержку в элементе 6. По фронту выходного импульса элемента 6 формирователем 7 формируется короткий импульс, длительность которого определяется необходимым временем слежения-выборки

УВХ 3. Использование УВХ 3 позволяет исключить влияние переходных процессов в

10 преобразователе 1 на точность ЦАП. Напряжение с выхода УВХ 3 (см. фиг.2) через фильтр 4, сглаживающий пульсации выходного напряжения УВХ 3, поступает на шину

5. Для уменьшения пульсаций напряжений на выходе устройства последовательность подключения выходов счетчика 9 к второй групое входов сумматора 11 может быть изменена. Например, для того же трехразрядного счетчика 9 в случае использования в

20 качестве знакового второго разряда выходное напряжение УБХ 3 будет иметь вид, представленный на фиг.2б, из чего видно уменьшение величины первой гармоники (с появлением квазипериода пульсаций Т/2).

25 Таким образом, каждый из кодов, присутствующий на шине 10, появляется на выходе сумматора дважды за период сканирования — период заполнения счетчика 11; остальные коды появляются симмет30 рично относительно кода на шине 10 один раз за период сканирования. В фильтре 4 выделяется среднее значение преобразуемых преобразователем 1 кодов с выхода сумматора 11. Это приводит к усредне35 нию значения выходного напряжения, соответствующего коду на шине 10, и к соответствующему уменьшению доли дифференциальной погрешности в выходном напряжении. Так, трехразрядное сканйро40 вание позволяет уменьшить погрешность приблизительно в 4 раза. При проектировании ЦАП необходимо учитывать уменьшение максимального значения кода на шине

10.

1817245

Составитель Ю.Тимкин

Редактор Г.Бельская Техред М.Моргентал . Корректор "M.Петрова

Заказ 1730 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж 35, Раушская наб„4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 импульсов, выход k-го разряда соединен с входом управления режимом сумматора. а выходы -. остальных разрядов соединены с соответствующими первыми информационными входами сумматора, выходы которого 5 подключены к соответствующим цифровым входам преобразователя код-напряжение, а вторые информационные входы являются входной шиной преобразуемого кода, выход элемента задержки соединен с входом формирователя импульсов, выход устройства выборки и хранения соединен с входом фильтра, выход которого является выходной шиной,