Цифроаналоговый преобразователь Советский патент 1991 года по МПК H03M1/66 

-

fe

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации в аналоговую, в частности в задатчиках напряжения в устройствах контроля параметров радиоэлектронных изделий. Цель изобретения - упрощение устройства при сохранении точности преобразования. Цифроаналоговый преобразователь содержит регистр 1, генератор 2 импульсов, источник 3 опорного напряжения, п преобразователей 4.1-4.П код-временной интервал, сумматор 5, фильтр 6 нижних частот, п-1 RS-триггеров 7.1-7.(п-1), блок 8 элементов И. п-1 элементов И 9.1- 9.(п-1). Представлена конкретная реализация преобразователя 4 код-временной интервал. Положительный эффект достигнут за счет введения п-1 RS-триггеров, а также дополнительных связей между блоками устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил

фи&1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной lexnviiu и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации с аналоговую, в частности взэдатчпкдх напряжения вустройст- 5 вах коигооля парамефов радиоэлектронных изделий

Цель изоброгения - упрощение устройства мри сохранении точности преобразования.10

Из фиг. представлена функциональная, схем ч цифиоанялоювого преобразователя, н. . - Функциональная схема поеобра.-,.:3м:лг1 ; ол-рре- ленной интервал; на фкг. ° - ч,}М ЗН1- ые диаграммы, поясня- 15 ющие .v ш.фпгмналоювого преобразо- еате/1 3.

Цифроап Г Ого( преобразователь (ЦАП)(ф /л, 1) с, регистр 1, генератор 2 импульсов, 3 опорного напряже- 20 ния, п прэоопззо-чателей 4.1-4.П код-временной f/жтерзал. сумматор 5, фильтр 6 нижних частот, n-i RS-триггеров 7..(п-1), блок 8 элементов И, п-1 элементов И 9.1- 9.(п-1).25

Преобразователь код-временной интервал (Фиг. 2) выполнен в виде счетчика 10 импульсов, зяеьекта ИЛИ 11, RS-триггера 12 и цифрового компаратора 13.

Цмфоса: ) ый преобразователь 30 (фи. I) следующим образом.

Нз к формсм 1оннь:е входы регистра 1 наступает преоо умый код N. количество разр JOD TI , отопого , где п - число качали:1 преобразования; К - количество 35 paspwa н каждое канале. До начала преобразования ча входной шине Пуск при- сутсг1 BVG г гяг. высокого уровня. При этом блок 8 sicMCH Ob Vj заблокирован по входу стро)чрочя1Ч С|, на первых выходах пресб- 40 раэова- ч:ле:4 -1 -4.и код-временной нал усгг.иовпс 1 упозень 1, на выходах HS-триггеооп - / ri-1)- уровень О и лie- мемчы i 9 1-Ч.(п-1) ЗЕблокирооаны по первым в; одаьк45

Момент псоехода сигнала Пуск с высокого /i j8i i па низкий является началом процесса преобразования. По этому переходу н& икаег тзполняться счетчик 10 импульсов nepnofj преобразователя 4,1 50 1шд-8ре1че1-. пчгерва/t импульсами гене- раю,& 2, nenvir/4 моторы равен Т0 . На переде входы bMCi-pGbOio компаратора 13 с СУХОДОВ п-зр зой группы выходов регистра 1 поступает кол 1 (гичршие разряды входно- 55 го кода М). L spp-i интервал времени Mi TO на никого, CL эгч .а 10 импульсов форми- руетс Ktv, ргвьи N 1 в результате на выходе u/nt) }OHuro компаратора

устанавливается уровень 1. RS-триггеры 7.1 и 12 первого преобразователя J.1 код- временной интервал устанавливаются в единичное состояние (фиг. Зг,а) и на первом выходе преобразователя 4.1 код-интервал формируется импульс с длительностью, пропорциональной N. Сигналом 1 с выхода триггера 7.1 открывается элемент 9.1 И и начинается формирование импульса на выходе второго преобразователя 7.2 код-временной интервал. При появлении сигнала 1 на выходе. RS-триггера 7.2 начинается формирование импульса на выходе следующего канала преобоазоеания кода во временной интервал и т.д. (фиг 36,в,д).

При поступлении 2k-ro импульса на вход счетчика 10 преобразователя 4.1 код- временной интервал по сигналу переполнения счетчика 10 триггер 12 устанавливается в нулевое состояние и начинается формирование следующего импульса импульсной последовательности на первом выходе преобразователя 4.1 код-временной интервал. Этими импульсами включается соответствующий элемент блока 8 элементов И. Сумматор 5, который может быть реализован в виде n-разрядного кодоуправляемого делителя с одинаковыми весами во всех разрядах, формирует на своем выходе импульсную последовательность с амплитудой, равной напряжению U0 источника 3 опорного напряжения, длительностью импульсов, пропорциональной значению кода N4, и периодом следования импульсов

Г0 . Эта импульсная последовательность усредняется фильтром 6 нижних частот, на выходе которого формируется сигнал постоянного тока, уровень которого пропорционален значению старших разрядов входного преобразуемого кода с учетом их весов.

Емкость счетчиков 10 импульсоа второго канала выбирается в 2К раз большей, «ем счетчиков первого канала. При этом период следования импульсов на выходе преобразователя 4.2 код-временной интервал второго канала преобразования . Для 1-го канала преобразования период следования импульсов Т| Тм 2к Г0-2 к,

Тогда напряжение на выходе фильтра б нижних частот

UB

- Д1 I V Г - А I Г° V

,2

где А - коэффициент пропорциональности. Пусть, например, , , и 1000 1000. Подставляя данные значения в приведенное выше выражение, получаем

,) .

Полученное выражение с точностью до коэффициента пропорциональности совпадает с выражением выходного сигнала для обычного двоичного ЦАП параллельного преобразования.

Данный ЦАП является более простым по сравнению с устройством-прототипом, а его точностные параметры определяются точностью реализации сумматора 5 и стабильностью опорного напряжения источника 3.

Формула изобретения

установочный вход первого прпобразлрят ля код-временной интервал объединен г ус тановочными входами остальных п 1 преобразователей код-временной интервал, с вторым входом блока элементов И. с R-входами п-1 RS-триггеров и явлчется входной шиной Пуск, выход i-ro RS-тригге- ра соединен с первым входом i-ro элемента И, где , 2 .. , п-1, второй вход которого

подключен к выходу генератора импульсов, а выход соединен с входом синхронизации i+1-го преобразователя код-временной интервал, выход фильтра нижних частот является выходной шиной, выход источника

опорного напряжения соединен с дополнительным входом сумматора.

соединены с соответствующими из К младших выходов выходами счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом RS-триггера, 5-вход

которого подключен к: выходу цифрового компаратора, вход синхронизации счетчика импульсов, второй вход элемента ИЛИ, выход цифрового компаратора и инверсный выход RS-триггера являются соответственно входом

синхронизации, установочным входом, вторым и первым выходами преобразователя код-временной интервал.

фиг 2

фиг.З