Преобразователь код-ток Советский патент 1980 года по МПК H03K13/05 

щим выводам блока 4 ключевых элементов, блок 5 управления ключами, выходы которого подключены к управляющим выводам блока 4 ключевых элементов, соответственно к этим же выводам через сборку 6 развязывающих диодов подсоединен выход дифференциального усилителя 7 постоянного тока, дополнительный источник 8 опорного напряжения.

Введение дифференциального усилителя постоянного тока, подключенного одним входом к дополнительному источнику 8 опорного напряжения, другим - к выходу коммутатора 3 весовых резисторов, а выходом через сборку развязывающих диодов - к управляющим выводам блока ключевых элементов, позволило передачей потенциала от дополнительного источника опорного напряжения исключить влияние блока управления ключевыми элементами, разброса параметров ключевых элементов и нагрузки, т. е. повысить точность преобразования кода в выходной ток преобразователя.

Преобразователь код - ток работает следующим образом.

Заданный код управляет коммутатором весовых резисторов, который подключает необходимые весовые резисторы, находящиеся в цепи между источником опорного напряжения и выходом коммутатора. На выходе последнего происходит суммирование токов, протекающих через весовые резисторы. Ток с выхода коммутатора весовых резисторов, пропорциональный коду задания, поступает на соответствующие входы ключевых элементов, которые переключаются в соответствии с кодом на входе блока управления ключами.

При переключении каналов изменяется падение напряжения на ключевых элементах блока 4. Различным оказывается падение напряжения на ключевых элементах блока 4 в разных каналах даже при одном коде на коммутаторе из-за разброса параметров ключевых элементов. Кроме того, различны и уровни напряжений открывающих ключевые элементы 4. Изменения падения напряжения на ключевых элементах 4 и различие уровней открывающих напряжений вызывают изменения потенциала на выходе коммутатора 3 весовых резисторов, что приводит к неоднозначности токов через весовые резисторы, вследствие чего уменьшается точность преобразователя. Для компенсации этих изменяющихся напряжений введен дифференциальный усилитель 7 постоянного тока, обеспечивающий смещение потенциала на управляющем входе открытого ключевого элемента блока 4. При увеличении тока через ключевой элемент 4 падение напряжения увеличивается, а значит повышается потенциал инвертирующего входа дифференциального усилителя постоянного тока, относительно потенциала заданного дополнительным источником 8 опорного напряжения, что приводит к понижению напряжения на выходе дифференциального усилителя 7 постоянного тока и через соответствующий диод диодной сборки 6 на управляющем входе ключевого элемента блока 4,

10 тем самым компенсируется повышение напряжения в точке суммирования, т. е. на выходе коммутатора весовых резисторов поддерживается ток, пропорциональный входному коду коммутатора 3 весовых ре15 зисторов.

В предложенном преобразователе исключено влияние цепей нагрузки и элементов управления бесконтактными ключевыми элементами на величину выходного тока,

0 сохранено предельное быстродействие, не предъявляются жесткие требования к стабильности переходных сопротивлений ключевых элементов. Все это позволяет обеспечить требуемую точность преобразования

5 кода в ток без какой-либо настройки цепей преобразователя.

Формула изобретения

0 Преобразователь код - ток, содержащий источник опорного напряжения, выход которого соединен с входом блока весовых резисторов, выходы которого подключены к входам коммутатора весовых резисторов,

5 выход последнего подключен к входам блока ключевых элементов, управляющие входы которого подключены к выходам блока управления ключами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дифференциальный усилитель постоянного тока, дополнительный источник опорного напряжения и сборка развязывающих диодов, причем инвертирующий вход дифференциального операционного усилителя подключен к выходу коммутатора весовых резисторов, его неинвертирующий вход - к выходу дополнительного источника опорного напряжения, а выход через сборку развязывающих диодов соединен с соответствующими управляющими входами блока ключевых элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Солоненко В. И. «Быстродействующий микроэлектронный аналогоцифровой преобразователь. - В кн. «Аналого-цифровые преобразователи (принцип построения и элементы). Новосибирск, 1971, с. 77-79.

2. Болванов Ю. А. «Многоканальная широкодиапазонная измерительная система для ввода данных в ЭВМ. Автометрия, 1974, № 3 с. 9-11 (прототип).