ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ В АНАЛОГОВЫЕ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/66 

1

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть применено в самых различных технических устройствах, требующих преобразования цифровых сигналов в аналоговые (устройствах вывода информации из ЦВМ, радиолокационной технике, измерительной электронной аппаратуре и т. д.).

Известен преобразователь, основанный на использовании ряда каскадно включенных делителей тока. В таких преобразователях, работающих на принципе «весового суммирования токов или напряжений, при изменении кода числа в выходном аналоговом сигнале появляются паразитные импульсы (помехи), нарушающие монотонность выходных аналогоьых сигналов.

Цель изобретения - подавление помех в выходном аналоговом сигнале преобразователя.

Это достигается тем, что выход сумматора с одним из входов введенного дифференциального усилителя через дополнительно введенные параллельно соединенные резистор и конденсатор, а с другим - через конденсатор введенной дифференцирующей С-цени.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - эпюры напряжений.

Цреобразователь цифровых сигналов в аналоговые содержит генератор / тока, п каскадно включенных делителей 2-5 тока, п переключателей 6-9 тока, суммирующи 1 о:;е|1анионный усилитель 10, дифференцирующую цепь 11, 12, частотно компенсированный делитель 13-15 и операционный усилитель 16 с дифференциальным входом.

Входной ток в каждом из делителей 2-5 тока делится на две равные части, одна из которых поступает на вход последующего делителя тока, а другая - на переключатель тока. Поэтому ток делителя 5, поступающий на переключатель 6 тока, ровно в два раза больше тока делителя 4, поступающего на переключатель 7, и т. д.

Таким образом формируется п токов, изменяющихся по двоичному закону. При этом ток 1/2 - ток старшего (и-го) разряда преобразователя, а ток 7/2 - младшего (0-го) разряда. Переключатели 6-9 токов могут подключать токи делителей ко входу сумматора 10 или к общей шине (земле). Выход сумматора 10 соединен через частотно-компенсированный делитель 13, 14, 15 с инвертирующим входом введенного дифференциального усилителя 16, предназначенного для подавления помех. К выходу сумматора 10 подключена введенная дифференцирующая цепь 11, 12, резистор которой соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя 16 (разряды преобразователя со 2 по (п-3) на схеме не показаны).

Преобразователь работает следующим образом.

Преобразуемый цифровой сигнал в виде двоичного параллельного кода поступает на вход преобразователя 2°--2. При этом младший разряд поступает на вход 2°, а старший - на вход 2. Если на вход какого-либо нз разрядов преобразователя поступает сигнал, соответствующий единице, то переключатель тока подключает ток делителя этого разряда на вход сумматора, и на его выходе появляется сигнал, соответствующий «весу этого разряда. Если же на вход поступает сигнал, соответствующий нулю, ток делителя подключается к общей шине (зе1мле), и на выходе сумматора сигнал будет равен нулю. Поэтому при поступлении на все входы () единиц сигнал на выходе будет максимален, а при любом промежуточном значении двончного кода на входах преобразователя будет соответствовать этому коду. Если преобразуемый цифровой сигнал изменяется монотонно, то выходной аналоговый сигнал также должен быть монотонно изменяющимся с точностью до цены младшего разряда (фиг. 2, в, г), Однако монотонность сигналов нарушается присутствием паразитных импульсов (номех) в выходном сигнале.

Помехи в выходном аналоговом сигнале подавляются с помощью введенного дифференциального усилителя 16, введенной дифференцирующей цепи 11, 12 и компенсированного делителя 13-15. Дифференцирующая цепь 11, 12, подключенная к выходу сумматора 10, отфильтровывает от выходного аналогового сигнала сумматора (фиг. 2, а, б) импульсы помехи). Постоянная времени дифференцирующей цепи выбрана такой, чтобы через нее без искажения, не дифференцируясь, проходили только помехи (фиг. 2, в, г) и не проходил полезный аналоговый сигнал (реальная длительность помех составляет 0,1-0,5 мксек). Для

подавления помех в аналоговом сигнале сигнал с помехами с выхода сумматора 10 (фиг. 3, а, б) подается через компенсированный делитель 13-15 на один из входов (инвертирующий) дифференциального усилителя 16, а выделенные (отфильтрованные) дифференцирующей цепью 11, 12 помехи (фиг. 2, в, г) - на другой (не инвертирующий) вход. Так как помехи в выходном сигнале сумматора и выделенные дифференцирующей цепью являются синфазными сигналами, то они подавляются, и на выход дифференциального усилителя 16, являющегося выходом преобразователя, не гфоходят. Поэтому аналоговый сигнал на выходе преобразователя появляется без помех (фиг. 2, д, е). В этом и заключается качественно новый положительный эффект, который получается в предлагаемом преобразователе и отсутствует в известных преобразователях. Для исключения временного сдвига и искажения формы помех в аналоговом сигнале на входе подавляющего дифференциального усилителя, что может привести к ухудшению подавления помех, резистор 13 зашунтирован конденсатором 14.

Предмет изобретения

Преобразователь цифровых сигналов в аналоговые, содержаший генератор тока, к выходу которого подключены п каскадно включенных делителей тока, соединенных через переключатели тока со входом сумматора, и дифференциальный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, выход сумматора соединен с одним из входов дифференциального усилителя через дополнительно введенные резистор и конденсатор, соединенные параллельно, а с другим - через конденсатор введенной дифференцирующей / С-цепи.

17;: Lj-il Н

//-/в--.-«-J .;

M-fЧН фМ -f