Обращенный цифроаналоговый преобразователь с резистивной матрицей R-2R Советский патент 1987 года по МПК H03M1/66 

11

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения фунциональных цифрОаналоговых и аналого цифровых преобразователей.

Цель изобретения - расширение области применения за счет формирования дополнительной характеристики экспоненциального вида.

На чертеже представлена функциональная схема устройстра.

Устройство содержит п-разрядный регистр 1,.п переключателей 2 токов, суммирующий усилитель 3, резистив- ную матрицу R-2R 4, (п-1) переключателей 5 напряжения и (п-2) элементов И 6.

Принцип работы обращенного ЦАП основан на суммировании эталонных то

ков 1,

1

, , 1 ,...1, соответствующих каждому разряду преобразователя. Суммирование токов производится операционным усилителем 3, напряжение на выходе которого (ивых) пропорционально входному коду N g , снимаемому с выхода п-разрядного регистра 1, т.е.

и

BfclX

Kl.a,I,

де I,- - ток i-ro разряда,

разрядные коэффициенты кода, определяющие подключение (при а; 1 - логическая единица) или отключение

i

(при а . о - логический нуль) разрядного тока, коэффициент пропорциональности,

1,...,п.

До

значения входного кода, равного N (а 0), процесс преобразования в обращенном ЦАП полностью соответствует работе линейного обращенного ЦАП с резистивной матрицей R-2R. В этом случае для значения разрядных коэффициентов кода N, равных 1, соответствующие выходы регистра 1,находятся в состоянии лог. 1. Открываются соответствунщие этим разрядам переключатели 2 тока 2 , 2.,j,,. .. ,2 , и пропускают для суммиро

л .

снимаевания токи i;,, I..,..., J., , мые с первых информационных выходов резистивной матрицы R-2R А. Токи фор мируются резистивной матрицей R-2R при подаче эталонного сигнала Uj на опорный вход резистивной матрицы R-2R. При этом ток старшего разряда

п равен 1

- гток (п-1)-го

разряда

- I - - -2- п- R

и т.д. до зна

чения тока младшего разряда, равного Т - -

- R

По достижении входным кодом значения, при котором а становится равным 1, открьгеается переключатель 5 напряжения и эталонное напряжение и подключается к (п-1)-му информационному входу резистивной мат- рицы R-2R. В результате значения токов младших разрядов от 1 до 1

удваивается, т.е,

I У.2- I R

0

ti-2

R

-э

2---2-2 R

. К

Если входной код принимает значе-. ние, при котором а„ 1, а„ 1, то

5 на оба входа элемента И б„ поступают лог. 1 и на выходе элемента И формируется уровень 1, который вызывает срабатывание переключателя 5 . напряжения и тем самьш на (п-2)-ой

0 информационный вход резистивной матрицы R-2R подается эталонное напряжение и. Происходит удвоение значений jTOKOB более младших разрядов, т.е.

35

I:.

.1 ,-

R 11-1

.9-2 т R 1

40

Этот процесс удвоения значений токов более младших разрядов повто ряется по достижении входным кодом значений, приводящих к установлению разрядных коэффициентов более старших

45 разрядов в состояние 1.

В результате указанного увеличения разрядных весов токов I; характеристика преобразования имеет кусочно-непрерывный характер и может быть

50 представлена в виде

и

),

де Nj

B,b е

десятичный эквивалент входного двоичного кода, коэффициенты пропорциональности,

основание натурального логарифма.

31345347

ормула изобретения

го му вхо вхо клю п-м вто под ряд

1. Обращенньй. цифроаналоговый преобразователь с резистивной матрицей R-2R,содержащий п-разрядный регистр, выходы которого соответственно подключены к входам управления соответ- ствунлцих переключателей токов, объединенные первые и объединенные вторые информационные выходы которых соответственно подключены к шине нулевого потенциала и к входу суммирующего усилителя, выход которого является выходной шиной, информационные входы переключателей тока подключены к соответствующим разрядным выходам резистивной матрицы типа R-2R, вход опорного сигнала которой является шиной эталонного сигнала, а выход дополнительного младшего разряда pe-t зистивной матрицы типа R-2R соединен С шиной нулевого потенциала, о т - л и ч а ю щ с я тем, что, с це- лью расширения области применения за счет формирования дополнительной характеристики экспоненциального вида, в него введены (п-2) элементов И и (п-1) переключателей напряжения, информационные входы которых объединены и подключены к шине эталонного сигнала, выходы соответственно соединены с (п-1) информационными входами резистивной матрицы типа R-2R выход каждого i-ro из (п-2) элементов И подклю

чен к входу управления соответствующе

Составитель Н.Капитанов Редактор М.Недолуженко Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 4932/55Тираж 899Подписное

ВНИИ1ТИ 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

10

g „,. 20

25

35

го переключателя напряжения и к первому входу (i-l)-ro элемента И, первый вход (п-2)-го элемента И объединен с входом управления (п-1)-го переключателя напряжения и соединен с п-м выходом п-разрядного регистра, второй вход каждого i-ro элемента И подключен к (i+1)-My выходу п-разрядного регистра.

2. Преобразователь по п. 1, о т - личающийся тем, что резис- тивная матрица типа R-2R выполнена на последовательно соединенных (п-1) резисторах связи и (п+1) разрядных резисторах первые выводы п из которых являются соответствующими разрядными выходами резистивной матрицы типа R-2R, первый вывод (п+1)-го разрядного резистора является выходом дополнительного младшего разряда резистивной матрицы типа R-2R, второй вывод первого разрядного резистора соединен с первым выводом первого резистора связи и является входом опор- ,чого сигнала резистивной матрицы типа R-2R, второй вывод каждого разрядного резистора с второго по п-й соответственно соединен с вторым выводом каждого резистора связи с первого по (п-1)-и и является соответствующим из (п-1) информационных входов резистивной матрицы типа R-2R, второй вывод (п+1)-го разрядного резистора объединен с вторым выводом (1-го разрядного резистора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения Из функциональных цифроаналоговых преобразователей. Цель изобретения - расширение области применения за счет формирования дополнительной характеристики экспоненциального вИда. Устройство содержит п-разрядный регистр 1, п переключателей 2 токов, суммирующий усилитель 3, реэистивную матрицу R-2R 4, (п-1) переключателей 5 напряжения и (п-2) элементов И 6. Введение в устройство (п-1) переключателей 5 напряжения и (п-2) элементов И 6 обеспечивает формирование кусочно-линейной характеристики преобразования вида 1 Б() рде в и Ъ - коэффициенты пропорциональности, Ng - десятичный эквивалент двоичного входного кода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (Л со 4 СП СО NU J