Цифроаналоговый преобразователь с автоматической коррекцией нелинейности Советский патент 1986 года по МПК H03M1/66 

1

(ПДКТ) в ()-и разрядный код, где п - число старших разрядов входного кода. Выходной сигнал с ПДКТ ус танавливает триггеры в положения, со ответствующие входному коду. При этом выходной сигнал с триггеров управляет переключателями тока, на выходах которых, являющихся выходной шиной, формируется выходной аналоговый сигнал,(пропорциональный входному коду старших разрядов. Входной код младших разрядов преобразуется непосредстве}1но в ЦАП млад259492

ших разрядов, вьгходной сигнал которого складывается с выходным сигналом

переключателей на выходной шине. В

режиме коррекции нелинейности вьтход- ной сигнал полной шкалы ЦАП младших разрядов паочередно сравнивается с токами старших разрядов. При этом разница сигналов компенсируется с помощью цепи обратной связи, состоящей из вычитающего усилителя, ан алого- вых запоминающих устройств, управляемых источников тока и переключателей тока, 1 ил.

Изобретение относится к технике средств связи и может быть использовано при построении быстродействующих, высокоразрядных цифроаналоговьгх: преобразователей, применяемых, например, в цифровой телевизионной технике.V

Цель изобретения - повьшгение точности преобразования.

На чертеже представлена функциональная схема цифроанапогового преобр|азователя с автоматической корр акцией нелинейности.

. Устройство содержит цифроаналого- вый преобразователь 1 младших разрядов, m управляемых источников 2 тока, га переключателей 3 тока, m аналоговых запоминающих устройств 4, где 111 2 -1, an- число старших разря- дов, вычитаюшлй усилитель 5, m триггеров 6, регистр 7 памяти, т-входовой элемент ИЛИ 8, m элементов И 9, преобразователь 10 двоичного кода в тер- мрмет|рический, регистр 11 сдвига, входные шины 12-14 и выходную шину 15 Устройство работает следующим об- фазом.

Цифроаналоговый преобразователь с автоматической коррекцией нелинейности работает в двух режимах - в режиме преобразования цифровых сигналов, поступающих по входивм шинам, и: в режиме коррекции нелинейности. Управление режимами работы преобразователя осуществляется строчными синхроимпульсами. Во время активной части строки преобразователь работа

ет в режиме преобразования входной информации. Элементы И 9 заперты, триггеры 6 и регистр 7 памяти работают в режиме приема и вьщачи инфор- 5 мации, аналоговые запоминающие устройства 4 - в режиме хранения, преобразователь 10 двоичного кода в термометрический - в режиме преобразования входной информации. На преобразователь по входной шине поступает N-разрядный код. Причем младшие m разрядов поступают на входы регистра 7 памяти, а старшие п разрядов - на входы преобразователя 10 двоич10

15

ного кода в термометрический, где

преобразуются в ()-разрядный термометрический код. Этот код поступает на входы триггеров 6, которые тактируются одним сигналом ТИ с

2 регистром 7 памяти. Таким образом, разрядные токи цифроаналого зого преобразователя I младших разрядов и управляемых источников 2 тока коммутируются одновременно (с очень малым разбросом), что приводит к уменьше- нию коммутационных выбросов. Кроме того, преобразование п-разрядного двоичного весового кода в термометрический (2 -1)-разрядный код, ха30 рактеризующийся равными весами разрядов, позволяет уменьшить величину максимального коммутационного выброса при переключении старшего разряда в () разо

Если по входной шине поступает нарастающий цифровой код, то сначала из нагрузки, которая подключается

между выходной шиной 15 и шиной нулевого потенциала, вытекает выходной ток цифроаналогового преобразователя 1 младших разрядов. Падение напряжения на нагрузке уменьшается, а потен- 1;йал на вьпсоде цифроаналогового преобразователя увеличивается, оставаясь отрицательным. При включении первого из старших разрядов ток управляемого

току полной шкалы цифроаналогового преобразователя 1 младших разрядов плюс ток младшего разряда цифроаналогового преобразователя. Эта добавка тока получается за счет установки соответствующей величины напряжения смещения вычитающего усилителя 5. Точность установки тока старших разрядов определяется коэффициентом усиисточника 2 тока, равный сумме токов О ления вычитающего усилителя 5, кото

полной шкалы цифроаналогового преобразователя младших разрядов и току самого младшего разряда, цифроаналогового преобразователя, втекает через переключатель 3 тока в нагрузку. При этом включены токи всех младших разрядов. В результате потенциал на выходе преобразователя продолжает увеличиваться, становясь положительным, а падение напряжения на нагрузке тож увеличивается, npji включении последу кяцих старших разрядов преобразователь работает аналогично. Таким образом, при нарастании входного цифрового кода на выходе преобразователя формируется нарастающее напряжение.

Во время строчного синхроимпульса преобразователь работает в режиме коррекции нелинейности. За время одного строчного синхроимпульса коррек тируется один управляемый источник 2 тока. Каждый строчный синхроимпульс перемещает 1 по кольцу, из одной ячейки в другую ячейку регистра 11 сдвига, и тем самым по очереди выби- рается для коррекции каждый управляемый источник 2 тока. 1 записьша- ется при включении в любую ячейку регистра сдвига П. Итак, строчный синхроимпульс обнуляет по входу управления выходы преобразователя 10 двоичного кода в термометрический через элемент И 9, на который пришел сигнал разрешения с одного из выходов регистра 11 сдвига, поступает на вход установки соответствующего триггера 6j устанавливая его в 1, устанавливает по входу управления соответствующее аналоговое запоминающее

устройство 4 в режим запоминания и через т-входовой элемент ИЛИ 8 устанавливает регистр 7 памяти в состояние 000,...,О.

При : этом вычитающий усилитель 5 вырабатывает такой сигнал управления, что ток на втором выходе соответст- вующего переключателя 3 тока равен

току полной шкалы цифроаналогового преобразователя 1 младших разрядов плюс ток младшего разряда цифроаналогового преобразователя. Эта добавка тока получается за счет установки соответствующей величины напряжения смещения вычитающего усилителя 5. Точность установки тока старших разрядов определяется коэффициентом уси25

520 3035 0 5

0

5

рый может быть выбран необходимой для любой практической задачи величины. По окончании строчного синхроимпульса соответствующий аналоговый запоминающий элемент 4 переходит в режим Хранение и поддерживает установленный ток соответствующего управляемого источника тока 2 постоянным до следующей коррекции. За () строчных синхроимпульсов 1 обходит все ячейки регистра 11 сдвига и про - изводится полная коррекция нелинейности цифроаналогового преобразователя, после чего цикл коррекции повторяется снова.

Формула изобретения

Цифроаналоговый преобразователь с автоматической коррекцией нелинейно- сти, содержащий регистр сдвига, вычитающий усилитель, m элементов И, m управляемых источников тока, m переключателей тока и m анашоговых зйпо минающих устройств, где m , а п - число старших разрядов входного кода, информационные входы аналоговых запоминающих устройств объединены, а выход каждого аналогового запоминающего устройства через соответствующий управляемый источник тока соединен с информационным входом соответствующего переключателя тока, первый выход каждого из которых подключен к шине нулевого потенциала, а первый вход вычитающего усилителя соединен с выходной шиной, отличающий- с я тем, что, с целью повьштения точности преобразования, в него введены регистр памяти, Цифроаналоговый преобразователь младщих разрядов, m триггеров, ш-входовый элемент ИЛИ и преобразователь двоичного кода в .термометрический, первые входы которого, являются соответствующими п шинами входного кода старших разрядов, выхо- ды соединены с первыми информационныт ми входами соответствующих тригге зов,

а второй вход объединен с первыми входами элементов И, с входом синхронизации регистра сдвига и является входной шиной строчных импульсов, информационный вход регистра сдвига со- единен с выходом его старшего разряда, выходы регистра сдвига - с вторыми входами соответствующих элементов И, выход каяадого из которых соединен с вторым информационным входом соответствующего триггера, с управляющим входом соответствующего аналогового запоминакяцего устройства и соответствующим входом т-входового элемента ИЛИ, выход которого соеди- иен с входом установки в О регистра памяти, вход синхронизации которого объединен с входами синхронизации триггеров и является шиной тактовых

Составитель А. Симагин Редактор М. Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор И Муска

Заказ 5139/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

импульсов, а выходы триггеров соединены с управляющими входами соответствующих переключателей тока, вторые выходы которых объединены с выходом цифроаналогового Преобразователя младших разрядов и подключены к первому входу вычитающего усилителя, информационные входы регистра памяти являются соответствующими шинами входного кода младших разрядов, выходы регистра памяти соединены с соответствующими входами цифроанйлого- вого преобразователя мпадших разрядов, второй вход вычитающего усилителя соединен с шиной нулевого потенциала, а его выход подключен к информационному входу m - го анало ;вого запоминающего устройст - ва.

Изобретение относится к технике средств связи и позволяет повысить точность преобразования koAa в аналоговый сигнал за счет использования , цифроаналогового преобразователя (ЦАП) младших разрядов в качестве эталонного источника для сравнения с источниками тока старших разрядов Устройство работает в двух режимах в режиме преобразования входного цифрового кода и в режиме коррекции нелинейности. В первом режиме входной код преобразуется в преобразователе двоичного кода в термометрический §