Цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1991 года по МПК H03M1/66 

1

(21)463937.2/24

(22)17,01,89

(46) 23.04о91„ Бюп„ № 15 (72) А.Н. Крутицкий

(53)681 „325(088,8).

(56)Бахтиаров Г0Д и др„ Аналого- цифровые преобразователи0-М.: Советское радио, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1520662, кпо Н 03 М 1/66, 1988„

(54)1ЩФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

(57)Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразователям формы информации, и может быть использовано в системах

-j 2

преобразования цифровой информации в аналоговую. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности формирования биполярного выходного сигнала при одновременном упрощении. Цифроаналого- вый преобразователь содержит формирователь 1 двоично-взвешенных токов, блок 2 разрядных ключей, три операционных усилителя 3-5, источник 6 опорного напряжения, переключатель 7 и пять резисторов 8-12. Положительный эффект обеспечивается путем соответствующей организации связей мевду элементами, 1 ил.

№F

%

ь ОЭ 00 Јь

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразователям формы информации, и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации в аналоговую

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности формирования биполярного выходного сигнала при одновременном упрощении.

На чертеже представлена функциональная схема цифроаналогового преобразователя.

Цифроаналоговый преобразователь содержит формирователь 1 двоично-взвешенных токов, блок 2 разрядных ключей, первый 3, второй 4 и третий 5 операционные усилители, источник 6 опорного напряжения, переключатель 7 и пять резисторов 8-12.

Цифроаналоговый преобразователь работает следующим образом

Преобразуемый код Nb)( поступает на управляющие входы блока 2 разрядных ключей. На выходе первого операционного усилителя 3 (который совместно с резистором 8 выполняет функции ( первого преобразователя тока в напря- жение) формируется напряжение, пропорциональное коду Hex

тт . -т R - il&JLu (1) U8btv

где U - выходной сигнал операцион- ного усилителя 3 и цифро- аналогового преобразователя в целом; IOAU - суммарный ток, протекающий

через первые выходы блока 2 разрядных ключей; I - суммарный выходной ток

формирователя t двоично- взвешенных токов;

RJ - сопротивление резистора 8} п - разрядность входного кода. Напряжение U3 на выходе третьего операционного усилителя 5, а предположении, что сопротивления резисторов 8-12 одинаковы и равны R, равно

I R Nex

и,

2

- aftU

риоп

напряжение источника 6 опор

ного напряжения;

значение разрядного коэффициента знакового разряда преобразуемого кода.

Для инвертирующего входа второго

-,

операционного усилителя 4 справедливо

выражение

-. +

J «on ш 0

Р R

Ч

где 1д0п I

- IN /2П 1гчьх/«.

суммарный ток, протекающий через вторые выходы блока 2 разрядных ключей. Тогда выражение для тока Т имеет

вид

- Л(2)

Из выражения (2) следует, что суммарный ток, протекающий через формирователь 1 и блок 2 разрядных ключей, зависит только от величины опорного напряжения Uon, сопротивлений резисторов 8-12 и значения разрядного коэффициента а. знакового разряда преобразуемого кода и не зависит от сопротивлений разрядных ключей блока 2 и выходного сопротивления формирователя 1 двоично-взвешенных токов, который в частности может быть выполнен на резистивной матрице типа R-2R в инверсном включении.

Обеспечение равенства- суммы основного IufK и дополнительного 1д0ц токов току, протекающему от источника 6 опорного напряжения через резистор 12, обеспечивается включением в цепь отрицательной обратной связи второго операционного усилителя 4, формирователя 1 двоично взвешенных токов и бло ка 2 разрядных ключей. Данная следящая обратная связь осуществляет автоматическую коррекцию масштаба преобразования цифроаналогового преобразователя

Подставляя значение тока I из Х2) в (1), получают значения выходного напряжения цифроаналогового преобразователя в виде

и,

и

тт NftX

ВЫХ° Uon 2« ДПЯ аР

1

иеыхв и-оп|$- для ар О,

т.е0 в данном цифроаналоговом преобразователе в результате соответствующей организации связей между элементами обеспечивается биполярный выходной сигнал. Формула изобретения

Цифроаналоговый преобразователь, содержащий источник опорного напря

516

жения, формирователь двоично-взвешенных токов, п выходов которого соединены с соответствующими информационными входами блока разрядных ключей, управляющие входы которого являются входной шиной преобразуемого кода, первый преобразователь тока в напряжение, выполненный в виде первого операционного усилителя и первого резистора, включенного между выходом и инвертирующим входом первого операционного усилителя, выход которого является выходной шиной, п первых выходов блока разрядных ключей объединены и подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, второй преобразователь тока в напряжение, выполненный в виде второго операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с п вторыми выходами блока разрядных ключей, (п+1)-м выходом формирователя двоично-взвешенных токов и с первым выводом первого токоограничивающего элемента на втором резисторе, третий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через второй токоограничивающий элемент на третьем резисторе подключен к выходу первого операционного

усилителя и через третий токоограни-. чивающий элемент на четвертом резисторе подключен к выходу третьего операционного усилителя, неинвертирующие входы первого, второго и третьего операционных усилителей соединены с шиной нулевого потенциала, четвертый токоограничивающий элемент на пятом резисторе, первый вывод которого подключен к выходу источника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения форми5 рования биполярного выходного сигнала при одновременном упрощении, в него введен переключатель, управляющий вход которого является входной шиной знакового разряда, информационный вход соединен с вторым выводом пятого резистора, а первый и второ й выходы сое- динены с инвертирующими входами соответственно второго и третьего операционных усилителей, выход последнего

5 из которых соединен с вторым выводом второго резистора, выход второго операционного усилителя соединен с входом формирователя двоично-взвешенных токов.

0