Цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1983 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для преобразования информации, представленной в цифровом виде, S аналоговую форму-напряжение, ойо может быть использовано для осуществления связи цифровых устройств с аналоговыми устройствами.

Известен цифроаналоговый преобразователь (ЦЛЧ) с источниками равных токов в разрядах котоЕ 1в подключаются к резистивной Матрице типа R-2R через перекгаочатели тока, управляемые преобразуемым кодом.

Однако для управления переключателями тока в таком преобразователе необходимы схемы преобразования логических уровней напряжения, которые проектируются для определенного типа управляющей логики, усложняют устройство и снижают его быстродействие.

Известен ЦАП, содержащий резистивнуй матрицу типа ., операционный усилитель ГОУ) инвертирующий вход которого подключен через токозадающий реэистор к ши,не. эталонного напряжения выход - к базам п +1 Уранзисторов , эмиттерыТсоторых подключены, через резисторы к шине питания эмиттеры п-транзисторов соединены через диоды с шинами управления коллекторы - с соответствующими входами резистивной матрицы, при этом коллектор n+l транзистора подключен к инвертирующему входу рУ, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной 2.

Несмотря на простоту, высокое быстродействие и точность,в таких ЦАП выходной уровень напряжения, который снимается .с резистивной матрицы Р-2Йжестко привязан, к уровням логических сигналов управляющей логики и не может превышать величины опорного напряжения U0f,i:i+ 1,2В для серии ТТЛ, оп 1г2В для серии ЭСЛ при соответствующих типах проводимости транзисторов генераторов тока.

Применение для расширения выходного динамического диапазона масштабирующих усилителей или трансляторов уровня снижает быстродействие ЦАП и к тому же, в последнем случае| приводит к необходимости создания трансляторов с иэменяелплми выходными логическими уровнями под выбираемый выходной диапазон напряжения.

Цель изобретения - расширение выходного динамического диапазона и функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем что в цифроаналоговый преобразователь, содержащий резистивную матрицу типа R-2R, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу токозадеиощего резистора, выход - к базам

,ti +1 транзисторов, эмиттеры которых подключены через резисторы к первой шине питания, эмиттеры п транзисторов соединены через диоды с шинами управления, введены fi 4-1 отражателей тока, первые входы которык соединены с коллекторами п +1 транзисторов, вторые входы - с второй шиной питания, при этом выходы Г отражателей тока соединены с соответствующими входами резистнэной матрицы, а выход «+1 отражателя тока - с первым выводом токозадгиощего резистора, второй вывод которого покдлючен к оСйдей шине, причем неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к шине эталонного напряжения.

На фиг.1 представлена функциональная электрическая схема ЦАП; на фиг.2 - примеры реализации отражателей тока.

Преобразователь содержит п+1 транзисторов 1 п-р-п типа проводимости, базы транзисторов объединены и подключены к выходу операционного усилителя 2, эмиттеры через резидторы 3 - к шине 4 источника питания отрицательной полярности, эмиттеры п транзисторов 1 соединены через диоды 5с шинано б управления преобразователя, коллекторы л +1 тразисторов 1 подключены к первым входам 7 отражателей 8 тока, вторада входы 9 которых подключены к шине 10 источника питания положительной полярности, выходы 11 и отражателей 8 тока подключены к соответствующим входам резистивной матрицы 12 типа 6 -2R , выход 11 п+1 отргикателя тока 8 подключен к инвертирующему входу 13 операционного усилителя 2 и через токозадающий резистор 14 соедийен с Общей шиной 15, яеинвертир щий вход 16 операционного усилителя 2 подключен к шине 17.источника эталонного напряжения, при этом выхо дом преобразователя является выходная клемма 18 реэистивной матрицы 12

ПреОбра)овате4 в работает следующим образом.

Резистор 14 устанавливает величину тока 1 для источиикоа разрядных токов, состоящих из Л транзисторов 1 и И отражателей тока 8, J OjT-/Ci4 Д® потенциал на шине 17 сопротивление токозадающего резистора 14. Операционный усилитель 2 с .ю петли обратной связи, состоявши-из т 4-1 транзистора 1, п +1 отражателя тока 8 и резистора 14, обеспечивает при идентичности транзисторов 1 и отражателей тока 8 постоянство тока 1 при изменении температуры окружающей среды. При подаче на шины б управления сигнала ДООО. . .0 ) все источники разрядных токов подключаются к соответст

.ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий реаистивную матрицу типа R-2R, операционный усилитель, ин вертирующий вход котордго подключен к первому выводу ток6задан}Щего резистора , выход - к базам п+1 транзис1юров, эмиттеры которых подключены через резисторы к первой шине питания, эмиттеры п транзисторов соеохинены через; диоды с ишнами управления, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения выходного до намического диапазона и функциональных возможиостей преобразователя, в него .h-fl отрашафелей тока, первые входы которых соедйненш с коллекторами n-fl транзисторов, атоше входы - с второй шиной питания, при этом выходы п отражателей тчмса соединены с соответст&уюидами 8ходё1ми резистивной матрицы а : выход n-Fl отражателя тока - С первым выводом токозадакйцегб резистора, второй вывод KOTOpoj o подключен к общий дане, причем неинвертируюигий вход оп рационного усилителя подкшочен к вйине эталонного напряжения й н