Цифро-аналоговый преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

7778 IO

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)M.Кл.з Н 03 К 13/02 (22) Заявлено 05.10.78 (21) 2671503/18-21 с присоединением заявки

Государственный комитет

Г (53) УДК 681. 25

088.8) (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 04.12.80 ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

А. В. Чеботарев и В С. Некрасов

I (71) Заявители Одесский отдел центрального научно-исследовательского института связи, Одесский электротехнический институт связи им. А. С. Попова (54) ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, к устройствам для ослабления постоянных и переменных напряжений с цифровым управлен.ием.

Устройство может быть использовано для преобразования кода в напряжение с экспоненциальной функцией преобразования.

Известен цифро-аналоговый преобразователь, содержащий делители напряжения и переключатели (1).

Недостатки этого преобразователя— незначительный динамический диапазон преобразуемых напряжений и его низкая точность, обусловленная влиянием сопротивлений переключателей.

Известен цифро-аналоговый преобразователь, содержащий и каскадов последовательно соединенных групп звеньев затухания и электронных переключателей, управляющие входы:которых через дешифраторы соединены с регистром данных (2).

Недостатки преобразователя — значительные погрешности, вносимые электронными ключами, особенно при малых затуханиях (когда коэффициент передачи близок к единице), и малый динамический диапазон выходного сигнала, обусловленный влиянием последующих разрядов делителя на предыдущий.

Целью изобретения является повышение точности и расширение динамического д|:àïàçîíà изменения выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в цифро-аналоговый преобразователь, содержащий и каскадов последовательно соединенных .-рупп звеньев затухания и элек1О тронных переключателей, управляющие входы которых через дешифраторы соединены с регистром данных, введены повторители, ключ и элемент совпадения, причем вход каждого повторителя напряжения подключен к выходу соответствующего электронного переключателя, а выход соединен со входом последующей группы звеньев затухания, сигнальный вход ключа соединен с выходом электронного переклюх0,атсля первого каскада, выход ключа соединен со входом повторителя напряжения последнего каскада, входы элемента совпадения подключены к первым выходам дешифраторов, выход элемента совпадения соединен с управляющим входом ключа.

На чертеже представлена функциональная схема предла.-аемого цифро-аналогового преобразователя.

Устройство содержит и каскадов (на чертеже представлен преобразователь для

777810!

I5

Зо

60 случая четырехразрядного цифрового кода) .

Каждый каскад включает группу звеньев затухания 1, электронные переключатели 2, повторители напряжения на операционных усилителях 8, дешифраторы с узлами управления 4. Кроме того, устройство содержит регистр данных 5, ключ б .и элемент совпадения 7.

Выходы ретистра данных 5 подключены к дешифраторам 4, выходы которых подсоединены к управляющим входам соответствующих электронных переключателей

2. Каждый повторитель напряжения 8 включен между выходом каждого электронного переключателя 2 и входом последующей группы звеньев затухания 1. Сигнальный вход ключа б подключен к выходу электронного переключателя 2 первого каскада, сигнальный выход ключа б подсоединен ко входу повторителя напряжения 8 последнего каскада. Выход элемента совпадения 7 подключен к управляющему входу ключа б, а входы элемента совпадения 7 подключены к первым выходам дешифраторов 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Цифровой:код поступает в регистр данных 5 и с помощью дешифраторов 4 управляет состоянием электронных переключателей 2. В соответствии с этим в преобразователе оказывается включенным то или иное количество каскадов. Влияние входного сопротивления звеньев затухания второго каскада на ослабление сигнала звеньями затухания первого каскада исключается благодаря использованию повторителей напряжения 8, которые имеют коэффициент передачи, близкой единице (К = 1 с погрешностью не более 10 — ), входное сопротивление повторителя напряжения около 10

МОл. Использование повторителей напряжения, кроме того, существенно ослабляет влияние сопротивления контактов электронных п=реключателей.

При поступлении в регистр данных 5 цифрового кода, соответствующего нулевому затуханию, под действием сигнала с первых выходов всех дешифраторов срабатывает элемент совпадения 7 и приводит к замыканию;ключа б. При этом сигнал со входа преобразователя проходит первый электронный переключатель и через ключ б поступает на вход п оследнего повторителя напряжения и далее на выход преобразователя. Этим исключается влияние сопротивления контактов электронных переключателей последующих каскадов.

Функция преобразования устройства имеет вид: где U< — опорное напряжение, поданное на вход преобразователя;

U, — напряжение на выходе преобразователя; х — число, записанное в регистр данных.

Предлагаемый преобразователь состоит из и каскадов, последовательно соединенных. В первом каскаде установлены звенья затухания 1 с малым затуханием, например, 0,1 дБ каждое. Тогда в зависимости от полЬжения переключателя этот каскад обеспечивает затухание О, 0,1, 0,2 или 0,3 дБ.

В следующем каскаде следует установить звенья с затуханием каждое 0,4 дБ, а с помощью переключателя можно получить значения затухания О; 0,4; 0,8; 1,2 дБ. Совместное действие двух первых каскадов позволит изменять затухание от 0 до 1,5 дБ.

Третий каскад содержит звенья по 1,6 дБ и обеспечивает с помощью переключателя затухание О; 1,6; 3,2; 4,8 дБ и т. д. Преобразователь, состоящий из пяти рассмотренных каскадов, обеспечивает изменение затухания от 0 до 102,3 дБ.

Использование предлагаемого устройства возможно в логарифмичеаких измерителях уровня напряжения, в системах программного регулир ования затухания, например, при автоматических измерениях затухания четырехполюсников.

Формула изобретения

Цифра-аналоговый преобразователь, содержащий и каскадов последовательно соединенных групп звеньев затухания и электронных переключателей, управляющие входы которых через дешифраторы соединены с регистром данных, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона изменения выходного сигнала, введены повторители, ключ и элемент совпадения, причем вход каждого повторителя напряжения подключен к выходу соответствующего электронного переключателя, а выход соединен со входом последующей группы звеньев затухания, сигнальный вход ключа соединен с выходом электронного переключателя первого каскада, выход ключа соединен со входом повторителя напряжения последнего каскада, входы элемента совпадения подключены к первым выходам дешифраторов, выход элемента совпадения соединен с управляющим входом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 474933, кл. Н 03 К 13/04, 13.01.73.

2. Авторское свидетельство СССР № 330536, кл, Н 03 К 13/22,, 21.05.69 (прототип).

777810

Составитель Г. Шаповал

Техред И. Пенчко Корректор И. Осиновская

Редактор Б. Федотов

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Заказ 1466/1476 Изд. № 543 Тираж 995 Подписное

НПО Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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