Функциональный цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G06J3/00 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЦИФР О АНАЛОГОВЫЙ ПРГОБРАЭОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в микроэлектронных аналого-цифровых вычислительньк устройствах.

Известен функциональньй цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), содержащий цифровые управляемые резисторы с номиналами разрядных резисторов, пропорциональными степени двух, в котором исйользуются прецизионные резисторы широкого диапазона номиналов jjLJ.

Недостатком такого ЦАП является спожность схемь при изготовлении его а микроминиатюрном варианте.

НаибЬлее близким техническим рвдением к изобретению является функционалный ЦАП, содержащий масштабные резисторы, два цифровых управляемых резистора, ключи и операционные усилители, с резисторами в обратной связи 2j. Вход первого операционного усилителя через цифровой управляемый резистор соединен с аналоговым входом преобразователя, а выход усилителя является

выходим преобразователя. Кроме того выход усилителя через второй цифровой управляемьй резистор соединен со входом второго операционного усилителя, выход которого соединенсо входом первого цифрового управляемого резистора.

Недостатком такого ЦАП является сложность схемы, так как для воспроизведения заданных функций в нем испольйуются два многоразрядных цифровых входа и дополнительные управляемые резисторы, подключенные к выходам усилителей.

Целью изобретения является упрощение ЦАП.

Для достижения поставленной цели в предложенном ЦАП, содержащем первый операционный усилитель, вход, которого соединен с выходом первого цифрового управляемого резистора, первый аналоговьй вход которого является аналоговым входом преобразователя, а его цифровой вход - цифровым входом преобразователя, и .второй операционный уси37литель, вход которого соединен с выходом второго цифрового управляемого резистора,, в обратной связи операционных усилителей включены соответственно первый и второй масштабные резисторы, Вход первого операционного усилителя через входной масштабный резистор соединен с аналоговым вхбдом преобразователя. Первый аналоговый вход второго цифрового управляемотх резистора соединев с вькодом первого операционногоусиштепя, ко входу которого подключен второй аналого ьй вход второго цифрового управляемого резистора, цифровой вход которого соед1й1ен с цифровым входом преобразователя. Выход второго one :радионн6го усилителя является выходом преобразователя, а второй аналоговый вход пфвого цифрового/ управляемого резистора соединен с шиной нулевого пОТ ШЙЙЛа. ;; -. ;-; :,.; ч. ;:.:.,:, . , На чертеже приведена функциональная схема ЦАП...;;. .. : . ,..-,, ,,.::,.„....ДАП содержит первь1й Операцйонньй усилитель 1, ко входу которого подключён входной масштабный резистор 2, и первьй цифровой управляемый резистор 3 В обратной связи усилителя 1 включен первьй масштабный резистор 4, ПреобразователЬ содержит второй операцион ньй усилитель 5 со вторым масштабным резистором 6 в обратной связи и второй цифровой управляемый резистор 7. Кром того, на чертеже обозначены аналоговый вход 8 преобразователя, цифровой вход и выход 10 преобразоватеПя. Цифровой управляемый резистор 3 со держит ключи ilo llh-1 ® .разрядньк резисторов 120- 13 о - 13 у , выполненных по с трук туре В- 2R. ;; ..-Г ; ;::: ;:.;; Цифровой управляемый резистор 7 со держит ключи 14 Q - две группы разрядных резисторов , 16 , выполненных по структуре к- 2R. ЦАП работает следующим..обра00м. Входное напряжение ивх,. сторы 2 и 3 поступает на вход -усилите ля 1, охваченного отрицательной обратной связью через резистор 4. На выходе усилителя 1 появляется напряжение и , равное YQ- величина проводимости резисторов 12 и 15; V wXir соответственно проводимости масштабных резисторов 2 и 4; 14- двоичный код; N- максимальное значение NkOKC: двоичного кода. Напряжение на выходе усилителя 5, вляюшееся выходным напряжением U uiреобразователя-равно . . . коэффициент, передачи-К представаяет обой,дробно-рациокальную функцию ида ; . :. .. - , . . .; , м(У,локс У де УЬ - проводимость резистора 6. - Эта функция обеспечивает приближеие к зависимости. X-Sivi погрешностью не более 0,38% п)эи з1Лёнении аргумента О $ . Преобразователь реализует laKXte риближение к зависимости ввда , Л 5°5|- при управлении цифровыми управляемыми резисторами 3 и 7 обратным двьич/1ЫМ кодом, . Построение преобразователя на рассмотренной структуре позволяет упростить его структурную схему без снижения точности воспроизведения функЦИЙ , ,. : . . . . Ф О р м у Л а И 3 О б р е Т е И И Я функциональный цифроанапоговый преобразователь, содержаший первьй операционный усилитель, вход соединен с первого цифрового управляемого резистора, первый аналоговьй вход которого является аналоговым входом преобразователя, а его циффовой вход - цифровым входом преобразователя, и второй операционный усилитель, вход которого соединен с вызсодом второго цифрового улравпяекЛгО резистора, в обратной связи операционных усилителей включены,соответственно первый и второй масштабные резисторы, вход первого операционного усилит 5ля через входной масштабный резистор соеI динен с аналоговым входом првобр«1зоватепя, отличающийся тем, что, с цепью упрощения, в нем первый анапоговый вход второтк цифрового управляемого резистора соединен с выходом первого операционного усипитепя ко входу которого подкпючей второй анапоговый вход второго цифрового управляемого резибтора, цифровой вход которого соединен с цифровым входом преобразователя, выход второго операционного усилителя является выходом преобразователя, а второй аналоговый Cl.. 1 вход первого цифрового управляемого резистора соединен с шиной нулевого потенциала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Смолов В.- Б., Фомичев В. С. А0алото-41ифровые и цифроаналоговые, нелинейные вычислительные устройства. Л.Энергия, 1974, с. 157. 2.Авторское свидетельство СССР № 591879, кл. 606 J 3/00, 1976, (прототип). да-я