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

Изобретение относится к информационно-йзмеритепьной технике и может быть использовано в технике телевизионных измерений.

Известен цифро-аналоговый преобразотватель ( ЦАГТ) , содержащий преобразователь кЬд - ток, источник опорного напряже1-й1Я и усишггепь 1 .,,

Недостатком датюго устройства является значительная погрешность преобразоваяия,- обусловленная невысокой точностью параметров резистора в обратной связи усилителя .относительно резисторов в матрице преобразователя код - ток.

Известен также ЦАП, содержащий источш к опорного напряжения, регистр, вход которого соединен с входной шиной, блок управления, преобразователь кода в нйпряжение, выход которого , через последовательно в шюченные аттенюатор и усилител соединен с выходной шиной (23 .

Недостаток известного ЦЛП - спож.-гг ность фушсциональной схемы и ограниченные фунвдиональные возмо кности, не позволяющие менять масштаб выходного сигнала при постоянном напряжении на выходе источника опорного напряжения.

Цель изобретения - упрощезгае и расшиpejffie фушадиональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в цифро-аншюговый преобразователь, содержащий источник опорного напряжения регистр, вход которого соединен с входной шиной, блок управления, преобразователь кода в напряжение, выход которого через последовательно включенные аттенюатор и усилитель соединен с выхошгой Ц1ИНОЙ, введены постоянное запомю ающее устройство, мультиплексор, интегратор и коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выхода|МИ усилителя и источника опорного напряжения, а выход через интегратор - с первым входом преобразователя кода в напряжение, второй вход которого подключен к выходу мультиплексора. Первый и второй входы мультиплексора соединены соответственно с выходами постоянного запоминающего устройства и регистра, причем первый и второй выходы блока управления педключены к третьим входам мультиплексора и коммутатора соответственно.

На чертеже представлена блок-схема цифро-аналогового преобразователя.

Цифро-аналоговый преобразователь содержит постоянное запоминающее устройств

во 1, регистр 2 , блок 3 управлешю, мультиплексор 4, преобразователь 5 кода в напряжение (ПКН), интегратор, аттенюатор 7, коммутатор 8, усшгатель 9, источник Ю опорного напряжения.

Цифро-аналоговый преобразователь работает в двух режимах:

1.Режим коррекции погрешностей коэ4фициента передачи последовательно соеш1ненных преобразователя 5 кода в напряжение, аттенюатора 7 и усилителя 9.

2.Режим работы - преобразова1ше кодов, поступающих на вход цифро-аналогового преобразователя, в напряжение1 формируемое на его выходе.

В режиме коррекции погрешностей цифровой эквивалент источника 10 опорного напряжения (параллельнъгй двоичный код, формируемый в постоянном запоминающем устройстве 1 и равный с точностью пены единицы младшего разряда выходному напряжению источника 10 опорного напряжегния) через мульттшлексор 4 поступает на цифровой вход преобразователя 5 кода в напряжение На выходе преобразователя 5 кода в напряжение появляется импульс напряжения, протдаоположный по знаку напряжению источника 1О опорного напряжения, с точностью, определяемой коэффициентом передачи преобразователя 5 кода в напряжение. Аттенюатор 7 ослабляет выходное напряжение преобразователя 5 Кода в напряжение до необходимой величины, выходное напряжение аттенюатора 7 инвертируется усилителем 9. С выхода усилителя G сигнал поступает на выходную шину цифро-аналогового преобразователя и на вход коммутатора 8, на второй вход которого поступает выходное напряжение источника 10 опорного напряжения. Коммутатор 8 под воздействием сигналов с бпока 3 управлетдая задает соотношение нагфяжений с выходов усилителя 9 к источника 10 опорного напряжения поступающих на интегратор 8, сяедующим образом. Пусть, например, выходное напряжение ис1ючника 10 .опорного напрнж9Ш);я составляет -8В, а ослабление аттенюатора 7 8 раз, тогда на выходе усилителя 9 в режиме коррекции формируется напряжение +1В (без учета погрещностей коэффициента передачи блоков 5,7,9). Длительности импульсов, вырабатьгоаемых блоком 3 управления, относятся соответственно как 1 : 8. Управление коммутатором 8 производится таким образом, что напряжение с выхода усилителя 9 (1В) подается на вход интегратора 6 в течение 8 еди. 3, НИЦ времени, и напряжение с выхода источника 10 опорного напряжения ( -8В) в течение единицы времени. При отсутствйи погрешностей в преобразованиях сигна- ла в блоках 5,7,9 рыходное напряжение интегратора б после коррекции погрешностей останется таким же, как и до коррекшш. При наличии указанных погрешностей выходное напряжение инпгегратора 6 после корреюши погрешностей останется таким же, как и до коррекции. При наличии укаaaHHbix погрешностей выходное напряжение интегратЬра 6 будет изменяться таким образом, что погретиности будут компенсиррваться за счет применения опорного напряжения ПКН 5, вырабатываемого ин- тегратором 6. Точность коррекции при медленных измерениях погрешностей пре- образования в блоках 5,7,9 будет ограничиваться тстаько стабильностью напряжения смещения операционного усилителя интегратора 6 и выходного напряжения источни ка 10 опорного напряжения полной шкалы 84 в диапазоне рабочих температур 10 45°С. В режиме работы комл утатор 8 откгаочает напряжение с выходов усити-епя 9 и источника 10 оперного нащэяжения от входа интегратора 6, который обеспечивает хранение накопленного напряжения на время работы. Мультиплексор 4 отключает от mnj oвого вхоаа преобразователя 5 кода в напряжение выход постоянного запоминающего устройства 1 и подключает выход регист.ра 2. Использование новых элементов пос тояннсго запоминающего устройства, муль тиллексора, интегратора и коммутатора позволяет значительно уменьшить погрешность цифро-аналогового преобразования и преобразований, вызванных необходимостью сопряжения выходного напряжения ЦАП и цены единицы младшего разряда с диапа- зоном и полярностью измеряемого сигнала в рабочем диапазоне температур.

ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий источник опорного напряжения, регистр, вход которого соединен с входной шиной, блок управпе ния, преобразователь кода в напряжение, выход которого через последовательно включенные аттенюатор и усилитель соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расшгфения функциональных возможное-, тей в него введены постоянное запомвнающее устройство, мультиплескор, интегратор и коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами уснпитепяИ источника опориого напряжения, а выход через ингеграт с первым входом преобразователя кода в напряжение, второй вход которого пощсточен к выходу мультиплексора, первый и второй входы которого соединены соот ветственно с выходами постоянного запоминающего устройства и регистра , причем (Л первый и второй выходы блока утфавпевня подключены к третьим входам мультиплексора и коммутатора соответственно. О ю CD 4 Р 00