Биполярный преобразователь код-напряжение Советский патент 1978 года по МПК H03K13/03 

I

Изобретение относится к области вычислительной техники, к цифро-аналоговым преобразователям, и может использоваться для прецизионного преобразования двоичного кода в постоянное или импульсное напряжение.

Известны преобразователи код-напряжение, в которых используется дополнительный источник смещения, или набор коммутируемых проводимостей 1. Эти преобразователи содержат два источника напряжения, что усложняет их конструкцию и снижает точность преобразования.

Известен нреобразователь код-напряжение, содержап1,ий источник напряжения, соединенный с однополярным преобразователем код-напряжение на матрице R- 2, выход Которого подключен к нагрузочному резистору R, выходной усилитель, инвертирующий вход которого через резистор 2R обратной связи соединен с выходом усилителя, переключатель знака, один из входов которого подключен к шине «Корпус 2.

Недостатком такого преобразователя является наличие остаточных напряжений на открытых ключевых транзисторах, которое приводит к увеличению погрещности преобразования.

2

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Поставленная цель достнгается тем, что в биполярном преобразователе код-напряжение, содержащем 11сточник напряжения, соединенны с однополярным преобразователем код-напряжение на матрице R-2R, выход которого подключен к нагрузочному резистору R, выходной усилитель, инвертирующий вход которого через резистор 2R обратной связи соединен с выходом усилнтеля, иерекллочатель знака, один из входов которого подключен к щине «Корпус, инвертирующий вход усилителя через дополнитсльно введенный резистор 2R с резистором нулевого разряда матрицы К-2R и с выходом переключателя знака, второй вход которого подключен к источнику напряжения, а пеннвертирующий

вход усилителя соединен с выходом однополярного преобразователя код-напряжение и через нагрузочный резистор R с шиной «Корпус. На чертеже показана функциональная

электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Устройство содержит источник 1 напряження, соединенный с однополярным преобразователем 2 код-напряжение на матрице R-2R. Выход однополярного преобразователя код-напряжение подключен к неинвертирующему входу усилителя 3 и через нагрузочный резистор 4 к шине «Корнус. Инвертирующий вход усилителя 3 через резистор 5 обратной связн соединен с выходом усилителя 3, а через дополнительно введенный резистор 6 - с резистором

7нулевого разряда матрицы и с выходом переключателя 8 знака, один вход которого подключен к общей нтнне, другой - к неточнику 1 напряжения.

При замыкании резистора 5 с номощью переключателя 8 знака на щнну «Корпус усилитель 7 работает в режиме линейного усиления напряжения, поданного на неипвертирующий вход, с коэффициентом усиления /(. На неинвертирующий вход поступает нанрял ение с выхода матрицы переключателя 2, величина которого из-за равенства внутреннего и нагрузочного сопротивлении матрицы равна половине выходного напряжения ненагружениой () матрицы. Таким образом, на выходе устройства фор-мируется положительное напряжение.

Прн подключении резистора 5 и резистора 7 нулевого разряда матрицы R-2R с помощью переключателя знака к источнику напряжеиия, усилитель 3 работает в режиме аналогового инвертора. Усилитель И 1вертирует напряжение, приложенное к резистору знака, представляющее собой разность между напряжением источника 1 и напряжеиием на инвертирующем входе. Инвертирование производится относительно напряжения )ia неинвертирующем входе усилителя 3. Таким образом формируется отрицательное напряжение на выходе бинолярпого преобразователя.

Резистор 7 в нулевом разряде матрнцы подключен к выходу переключателя 3tiaKa

8для того, чтобы максимальное напряжение на неинвертирующем входе усилителя 3 было равно половине напряження нсточника напряжения, что необходимо для фор.мирования симметричной выходной характеристики биноля 1ного н)еобразовате, в положительных и отрицательных областях выходного напряжения.

В предлагаемом преобразователе остаточные напряжения ключей в переключателе знака и в переключателях однополярного преобразователя вызывают равные по величине и обратные по знаку приращения выходного нанряжения, которые компенсируются во всем диапазоне выходных напряжений. Формирование равных по величине и противоположных по знаку приращений выходного напряжения происходит за счет того, что усилитель 7 по отнощению к остаточному напряжению на переключателе знака работает в режиме аналогового инвертора, а по отнощению к остаточным напряжениям на переключателях в однополярном преобразователе 2 - в режиме повторителя с единичным коэффициентом передачи.

Формула изобретения

Биполярный преобразователь код-напряжение, содержащий источник напряжения, соединенный с однополярным преобразователем код-напряжение на матрице R-2, выход которого подключен к нагрузочному резистору R, выходной усилитель, инвертирующий вход которого через резистор 2R обратной связи соединен с выходом усилителя, переключатель знака, один из входов которого подключен к шине «Корпус, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности преобразования, инвертирующий вход усилителя через дополнительно введенный резистор 2R соединен с резистором нулевого разряда матрицы R-2R и с выходом переключателя знака, второй вход которого подключен к источнику нанряжения, а неинвертирующий вход усилителя соединен с выходом однополярного преобразователя код-напряжение и через нагрузочный резистор R с шиной «Корпус.

Источники,

принятые во внимание при экспертизе

1.Полупроводниковые кодирующие и декодирующие преобразователи под ред. В. Б. Смолова, Л., «Энергия, 1967.

2.Авторскоесвидетельство СССР № 474933, кл. И ОЗК 13/04, 09.08.73.

1

,