Цифроаналоговый преобразователь Советский патент 1987 года по МПК H03M1/66 

щих элементов 11-15. Элемент ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 выполнен на трёх транзисторах 16-18 р-п-р-типа и трех резисторах 19-21. Генератор 7 опорных токов вьшолнен на трех транзисторах 22- 24 п-р-п-типа, двух резисторах 25, 26 и потенциометре 27. Увеличение напряжений питания элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 до ±15 В обеспечивает диа1

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для преобразования двоичного кода в биполярное напряжени.е и может быть использовано для связи цифровых устройств с аналоговыми.

Цель изобретения - упрощение устройства -при сохранении диапазона выходного напряжения и быстродействия.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Цифроаналоговый преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, блок 2 источников разрядных токов, блок 3 переключателей разрядных токов, первьй и второй транзисторы 4 и 5 п-р-п-типа , элемент ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6, генератор 7 опорных токов, три источника 8-10 напряжения пять токоограничиваюших элементов 11 15,.причем элемент ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 выпрлнен на трех транзисторах 16-18 р-п-р типа и трех резисторах 19-21, а генератор 7 опорных токов выполйен на трех транзисторах 22-24 п-р-п типа, двух резисторах 25 и 26 и потен- 1щометре 27.

Преобразователь работает следующи образом.

За исходное состояние удобно принять случай, когда на входной шине действует код 100...О, так как устройство преобразует в биполярно е напряжение смещенный код. При коде 100...О ток первого выхода блока 3 переключателей токов отличается от тока второго вьпсода на эквивалент младшего разряда. Потенциометром 27 обеспечивается балансировка выходных токов генератог а 7 опорных токов так

пазон выходного напряжения до +10 В. Время установления устройства сохраняется практически неизменным, так как первый и второй транзисторы, а также транзисторы элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 включены по схеме общая база, что обеспечивает высокое быстродействие. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

что коллекторные токи транзисторов 22 и 23 равны между собой, а их сумма равна току транзистора 24. При этом « обеспечивается равенство в исходном

о состоянии коллекторных токов транзис- торов 4 и 5. Коэффициент передачи по току элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 при согласованных параметрах транзисторов 16-18 зависит от сопротивления резис10 торов 11, 19-21. При равенстве сопротивления резистора 21 и 11 коллекторный ток транзистора 18 равен току транзистора 16, так как ток второго транзистора 5 протекает по параллель15 но включенным резисторам 11 и 21. Определенным выбором сопротивления резистора 12 устанавливается нулевой уровень на выходной шине устройства при входном коде 100...0.

20 Статический режим транзисторов 22 и 23 (соответственно и транзистора 24) устанавливается таким, что транзистор 18 элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 работает в режиме линейного усиления

при изменении входного кода от нулевого до единичного. При таком режиме транзистора 18 вькодные токи генера- :Тора 7 опорных токов не менее, чем в два раза должны превьш1ать ток старЗС шего разряда преобразуемого кода. Например, при токе старшего разряда 10 мА коллекторные токи транзисторов 22 и 23 составляют 20-25 мА, а ток транзистора 18 в исходном состоянии

35 составит 30-35 мА.

При увеличении преобразуемого кода от значения 100...О и приближении его к значению 111 ... 1 растет ток 40 на первом выходе блока 3 переключателей разрядных токов и уменьшается

на ту же величину ток на втором выходе блока 3 (данные в таблице, составленной для восьмиразрядного цифро- аналогового преобразователя). При указанных изменениях токов на первом и втором выходах блока 3 увеличивается коллекторный ток транзистора 18 элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6, причем увеличению на 4I тока на первом вы- ходе блока 3 соответствует увеличение тока транзистора 18 на .

При достижении входным кодом единичного значения 111 ... 1 напряжение на выходе устройства достигает верх- ней положительной границы диапазона, при этом ток на первом выходе блока 3 равняется сумме токов блока 2 источников разрядных токов, а ток на втором выходе блока 3 равен нулю.

Уменьшение входного кода от значения 1000...О сопровождается уменьшением тока на первом выходе и увеличением тока на втором выходе блока 3 переключателей разрядных токов. При этом уменьшается ток транзистора 18 и напряжение на выходе устройства принимает отрицательное значение. При коде 000...О напряжение на выходе устройства достигает нижней отрица- тельной границы диапазона. Режим транзисторов генератора 7 опорных токов задается резисторами 13-15, 25 и 26, а величины токов блока 2 источников разрядных токов задаются ис- точником 1 опорного напряжения.

В предлагаемом устройстве, реализованном на микросхемах К 1118ПА1, 125НТ1 и КТС622, при питании элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 от источников +6 -5,2 В и питания генератора 7 опорных токов от источников -12 В обеспечивается диапазон выходного сигнала устройства +3,5 В. Увеличение напряжения питания элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 до +12-15 В обеспечивает диапазон выходного напряжения +10 В. Время установления устройства сохраняется практически неизменным, так как первый и второй транзисторы 4 и 5, а также транзисторы элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6 включены по схеме общая база, что обеспечивает высокое быстродействие устройства.

Формула изобретения

1. Цифроаналоговый преобразователь содержащий блок источников разрядных

токов, вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выходы подключены к соответствующим информационным входам переключателей разрядных токов, управляющие входы которых являются входной шиной, первый и второй выходы подключены к эмиттерам соответственно первого и второго транзисторов п-р-п-типа, базы которых объединены, а коллектор первого транзистора соединен с управляющим входом элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО, вход питания которого подключен к первому выводу первого источника напряжения, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй источник напряжения, первый вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, а второй вывод подключен к последовательно соединенным первому и второму токоограничивающим элементам, выполненным на резисторах, отличающийся тем, что, с целью упрощения при сохранении диапазона выходного напряжения и быстродействия, в него введены третий, четвертый токоограничивающие элементы, выполненные на резисторах, генератор опорных токов, выполненный на третьем, четвертом и пятом транзисторах п-р-п- типа, потенциометре, пятом, шестом и седьмом резисторах, и третий источник напряжения, первый вывод которого подключен к базе первого транзистора и соединен с шиной нулевого потенциала, а второй вывод через четвертый резистор соединен к выходу элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО и является выходной шиной, первый вывод третьего резистора подключен к первому выводу первого источника напряжения, а второй вывод - к дополнительному входу элемента ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО и к коллектору второго транзистора, коллекторы третьего и четвертого транзисторов соединены с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов, базы третьего и четвертого транзисторов объединены и подключены к точке соединения первого и второго резисторов, второй вывод второго резистора соединен с шиной нулевого потенциала, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены соответственно с первым и вторым выводами потенциометра, подвижньш контакт которого соединен с коллектором пятого транзистора, эмиттер которого соединен с баЗОЙ через последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы, точка соединения которых подключена к второму выводу второго источника напряжения, база пято-го транзистора через пятый резистор подключена к шине нулевого потенциала.

2. Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что элемент .ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО выполнен на шестом, седьмом и восьмом, транзисторах р-п- -р-типа и восьмом, девятом и десятом резисторах, первые выводы которых объединены и являю гся входом питания элемента, второй вьшод восьмого ре

Выходные токи блока 3, нормированные к току младшего разряда

первый

11111111 11111110

255 254

129 128 127

00000001

оооооооо

Редактор Е.Папп

Составитель Н.Капитанов

Техред И.Попович Корректор И.Муска

Заказ 6304/57 Тираж 900Подписное

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

зистора соединен с эмиттером шестого транзистора базы шестого и седьмого транзисторов объединены и подключены к второму выводу девятого резистора и к эмиттеру восьмого транзистора, коллектор которого соединен с шиной нулевого потенциала, а база подключена к коллектору шестого транзистора и является управляющим входом элемента, коллектор седьмого транзистора является выходом элемента, эмитте седьмого транзистора соединен с вторым выводом десятого резистора и является дополнительным входом элемента.

оки блока 3, ные к току разряда

второй

Изменение тока выходного транзистора 17 элемента 6 относительно исходного состояния

031,,р(2-1)

13 1„,р()

3 I

мзр

Mip

254-31 р()

255-3 1„,р2

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для преобразования двоичного кода в биполярное напряжение и может быть использовано для связи цифровых устройств с аналоговыми. Цель изобретения - упрощение устройства при сохранении диапазона выходного напряжения и быстродействия. Цифроаналоговьш преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, блок 2 источников разрядных токов, блок 3 переключателей разрядных токов, первый и второй транзисторы 4, 5 п-р-п-типа, элемент ТОКОВОЕ ЗЕРКАЛО 6, генератор 7 опорных токов, три источника 8, 9, 10 напряжения, пять токоограничиваю П / с (Л оэ С5 со