Цифроаналоговый преобразователь Советский патент 1984 года по МПК H03K13/02 

r rizi; 1 r:

гд -Д rk 1 ™l I J2 i

8

12 1 Изобретение относится к вычисли тельной технике и предназначено для преобразования информации, представленной в цифровом коде прямой код со знаком, в аналоговую форму. По основному авт.св. № 828398 известен цифроаналозговый преобразователь, содержащий блок источников разрядных токов, выходы которого соединены с входами блока переключателей тока, выходы которого подключены к эмиттеру р-п-ртранзистора, база которого соединена с выходом источника напряжения смещения, два дополнительных источника напряжения, три резистора и токове зеркало, выполненное на двух п-р-п-транзисторах, причем коллектор р-п-р--транзистора соединен с коллектором и базой первого п-р-п-транзистора и базой второго п-р-п-транзистора, эмиттеры первого и второго п-р-п-транзисторов подключены к выходу первого дополнительного источника напрй-жения, цервый компаратор второго п-р-п-транзистора соединен с эмиттером Р-п-р-транзистора, второй коллектор второго п-р-п-транзистора подключен к выходной шине и первому выводу первого резистора, второй вывод которого через второй резистор соединен с эмиттером р-п-р-транзистора, а через третий резистор подключен к выходу второго дополнительного источника напряжения и входу блока источнико разрядных токов LllНедостатком известного устройст являются ограниченные функциональн возможности, обусловленные тем, чт входной код преобразуется в аналох вый сигнал только одной полярности Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за сче формирования двухполярного выходно напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в цифроаналоговый преобра зователь введены элементы ИСКЛЮЧАЮЩ ИЛИ, инвертор и дополнительный пере ключатель, выход которого,соединен с эмиттером .р-п-р-транзистора, ан логовый вход - с выходом первого до полнительного источника напряжения а управляющий вход - с шиной знакового разряда ивходом инвертора, вы ход которого подключен к первым входам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых соединены с ши нами входного кода, а выходы - с управляющими входами блока переключ телей токов. Дополнительный переключатель ток выполнен на двух диодах, базы котор объединены и подключены через резис тор к аналоговому входу дополнитель ного переключателя тока, а эмиттеры 30 первого- и второго диодов соединены соответственно с управляющим входом и выходом дополнительного переключателя тока. На чертеже изображена схема предлагаемого двухполярного циф роаналогового преобразователя.Цифроаналоговый преобразователь содержит блок 1 источников-разрядных токов, блок 2 переключателей токов, шины 3 входного кода, транзистор 4 р-п-р-типа, к базе которого подключен источник 5 смещения, а коллектор транзистора 4 соединен с входом 6 токового зеркала 7, выполненного на двух транзисторах п-р-п-типа, эмиттеры которых подключены к первому дополнительному источнику 8 напряжения, а выход 9 токового зеркала 7 соединен с йервым коллектором второго транзистора 10 п-р-п-типа и с эмиттером транзистора 4 Р-п-р-типа, база и коллектор первого транзистора п-р-п-типа объединены с базой второго транзистора 10 п-р-п-типа и подключены к входу 6 токового зеркала 7, второй коллектор второго транзистора 10 п-р-п-типа соединен с выходом 11 токового зеркала 7 и- с выходной шиной 12 цифроаналогового преобразователя, к которому подключена последовательная цепь из резисторов 13 и 14 и второго источника 15 напряжения, общая точка резисторов 13 и 14 подключена через резистор 16 к эмиттеру транзистора 4 р-п-р-типа, а второй источник 15 напряжения соединен с входом блока 1 источников разрядных токов. Цервйа входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 соединены соответственно с выходом инвертора 18, вход которого объединен с входом дополнительного переключателя 19 тока и подключен % входной шине 20 знакового разряда, вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 подключены к шинам 3 входного кода, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 соединены с управляющими входами 21 блока 2 переключателей токов, а переключатель 19 тока выполнен на диодах 22 и 23, базы которых объединены и через разрядный резистор 24 подключены к первому дополнительному источнику 8 напряжения, а выход переключателя 19 тока соединен с эмиттером транзистора 4 р-п-р-типа. Устройство работает следующим образом. При нулевом коде на шинах 3 входного кода и уровне логического О на шиие 20 знакового разряда (низкие уровни при управлении от ТТЛ элементов J на первых входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 действуют уровни логической 1 и на управляюВДИ входах 21 блока 2 переключателей токов формируется код, инверсный коду на шинах 3. На выходы блока 2 переключателей токов проходят токи блока 1 источников разрядных токов, а ток знакового разряда, равный сумме токов блока 1 источников разрядных токов, протекает через диод 23 дополнительного переключателя 19 тока. Ввиду равенства этих токов и противоположности их направлений ток эмиттера транзистора 4 р-п-р-типа сохраняется постоянным и напряжение на выходной шине 12 равно нулю.

При изменении логического уровня на шине 20 знакового разряда на противоположный (уровню 1 соответствует напряжение не менее 2,4 В при управлении от ТТЛ элементов) на обоих входах каждого из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 действуют нулевые уровни. На управляющих входах 21 блока 2 переключателей токов действует нулевой код, и токи от блока 1 источников разрядных токов переключаются в выходные цепи элементов 17. Ток знакового разряда протекает теперь через диод 22 и шину 20 знакового разряда. Ввиду этого ток эмиттера р-п-р-транзистора 4 остается постоянным и напряжение на выходной шине12 сохраняется равным нулю. При пода1че на шины 3 кода неравного нулевому и уровня логической 1 на шину 20 знакового разряда, то соответствует отрицательному числу, на управляюидах входах 21 блока 2 переключателей токов появляется код, совпадающий с кодом на шинах 3. Ток знакового разряда протекает через диод 22 на шину 20 знакового-разряда. С выхода же блока 2 переключателей токов в эмиттер р-п-р-транзистора 4 протекает ток, соответствующий сумме токов разрядов, на шинах 3 которых существует уровнь логической 1. На выходной шине 12 появляется отрицательное напряжение, соответствующее коду на шинах 3.

При изменении уровня на шине 20 знакового разряда на противоположный (уровень логического 0)что соответствует положительному числу на шинах 3, на управляющих.входах 21 блока 2 переключателей токов появляется код,инверсный коду на шинах 3. При этом ток знакового разряда протекает через диод 23 и уменьшается ввиду этого ток эмиттера р-п-р-транзистора 4. Степень уменьшения тока эмит- , тера зависит от выходного тока блока 2 переключателей токов. Чем ближе код на шинах 3 к единичному, тем ближе код на управляющих входах 21 к нулевому и тем меньше выходной ток блока 2 переключателей токов. Уменьшение тока эмиттера р-п-р-транзис5тора 4 вызывает появление на выходной шине 12 положительного напряжения, пропорционального числу.шин 3, на которых действует уровень логической 1.

0

Конструкция изобретения обеспечивает преобразование цифровых сигналов на выходных шинах 3 и 20 в двухполярное напряжение. Введение

5 новых блоков, времена переключения которых составляют единицы наносекунд, практически не уменьшая &астродействия устройства позволяет существенно расширить функцирнгшьные возможности за счет формирования

0 двухполярного выходного сигнала.

1. ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ по авт. св. P. 828398, отличающийся тем, что, с целью расширение функциональных возможностей, в него введены элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инвертор и дополнительный переключатель тока, выход которого соединен с эмиттером (J-n-p-транзистора, аналоговый вход с выходом первого дополнительного источника напряжения, а управляющий вход - с шиной знакового разряда и входом инвертора, выход которого подключен к первым входам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых соединены с шинами входного кода, а выходы - с управляющими входами .блока переключателей токов. 2. Преобразователь по п. 1, отлич ающийся тем, что дополнительный переключатель тока выполнен на двух диодах, базы которых объединены и подключены через резистор к аналоговому входу дополнительного переключателя тока, а эмиттеры первого и второго диодов i соединены соответственно с управСП ляющими входом -и выходом дополнительного переключателя тока.