Преобразователь "код-напряжение Советский патент 1980 года по МПК H03K13/03 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «КОД-НАПРЯЖЕНИЕ

12

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть применено для построения преобразователя «код-напряжение повышенной точности, в том числе в интегральном исполнении, используемого в качестве самостоятельного устройства или комленсационного устройства в преобразователе «напряжение-код.

Известен преобразователь «код-напряжение, содержащий прецизионные резисторы, переключатели, компенсирующие транзисторы IJ. Однажо использование в каждом разряде дополнительного переключателя в открытом состоянии обеспечивает постоянство соотношения сопротивлений и переключателей только при неизменном значении ком,мутируемого напряжения постоянного тока. Такой преобразователь .не может .быть использован как множительный для переключения напряжения (переменного тока.

(Известен преобразователь «код-напряжевие, содержащий резнстивный делитель -2R, разрядные переключатели, усилитель, резистор обратной связи, источник напряжения и источник сигнала, выход которого подключен к входу .резистивлого делителя R-2J, а разрядные сопротивления 2R 1соединены через (разрядные ,переклк)чатели € общей шиной и входом усилителя.

M-: выход усилителя подключен к nepiBOMy выводу резистора обратной связи 21.

Недостатком данного устройства является ограниченная точность из-за погрешнос5 ти, вносимой остаточными параметрами разрядных переключателей.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

(Поставленная цель достигается тем, что

JO в преобразователь «код-напряжение, содержащий (резистивный делитель R-2R, |раз:рядные переключатели, усилитель, резистор обратной связи, источник напряжения и источник сигнала, выход .которого

JS подключен к входу резистивного делителя R-2R, а разрядные сопротивления 2R соединены через разрядные переключатели с общей шиной и входом усилителя, выход усилителя подключен к первому выводу

20 резистора обратной связи, введены дополнительный резистивный делитель, компенсирующие транзисторы и переключатель, первый транзистор которого включен между дополняющим резисторо.м 2R резистив25 ного делителя R-QR и общей шиной, второй транзистор включен между вторы.м выходом резисто)ра обратной и входом усилителя, управляющие выводы обоих транзисторов переключателя соединены с

30 выходом источника напряжения -

входами дополнительного резистввного делителя, выходы которого подключены к управляющим выводам комленсирующих транзисторов, другие два вывода компенсирую(щих транзисторов включены последовательно с резИСтора.ми связи У резистивного делителя R-QR, второй вход дояолннтельного резистивного делителя подключен к выходу источника юигнала.

На чертеже показана принц./1пиалы;ая схема .преобразователя «код-напряжение, в которой источник аналогового сигнала / соединен с резистивным делителем R-2R 2, в каждом разряде которого подключены проходные компенсирующие МОЛ-трамзлсторы в открытом состоянии. Кроме того, источник аналогового сигнала соединен с дополнительным делителем 3, узлы которого норазрядно соединены с пепя1ми управления компенсирующих транзисторов рс3истинного делителя 2.

Разрядные резисторы 2 резистивного делителя R-2/ 2 соединены с разрядными переключателями 4, один выход которых подключен к входу усилителя 5, а второй выход - к общей шине. Источник напря.жения 6 соединен с дополнительным резистивным делителем 3 и управляющими выводами транзисторов переключателя, лервый T.paH3HCTqp которого вклю-чен между дополняющим резистором 2R резистквиого делителя 2 и общей шиной, второй транзистор включен между резисторо.м обратной связи 8 и входом усилителя 5.

Устройство paidoTaeT следующим образам.

Аналоговый сигнал с выхода источника У поступает на резистивный делитель R-QR, на разрадных выводах которого формируются токи по двоичному закону. Цифровой код подается на управляющие пыводы разрядных переключателей 4, которые в зависимости от значения кода в разрядах ком.мутируют выводы резистлвиого делителя 2 на общую шину или на вход операционного усилителя S, формирующего с ломощью резистора обратной связн на выходе напряжение, прОПорпиональное входному току.

Использование в схеме преобразователя дополнительного резистивного делителя 3, подключенного с одной стороны к источнику аналогового сигнала 1, а с другой стороны - к источнику напряжения 6, позволяет формировать та управляющих выводах компенсирующих транзисторов напряжение

г// (),

где i - порядковый йоме(р любого .рассматриваемого разряда; ft - число разрядов;

величина выходного напряжения

источника аналогового сигнала /;

пиг - величина выходного напряжения

источника 6.

При правильном выборе величины выходного напряжения источника 6 сопротивления компенсирующих транзисторов будут равны половине величины сопротивления соответствующих открытых TipaHBHCTopoB в разрядных переключателях 4 как прн постоянном, так и При переменном выходном сигнале аналогового источника /.

Использование первого транзистора из переключателя 7 в дополняющем разряде повышает точность формирования разрядных токов но двоичному закону.

Включение второго транзистора переключателя 7 между входом усилителя и резистором обратной связи позволяет компенсировать изменения масштаба лреобразоваиия при изменении сопротивлеш-ш транзисторов разрядных лереключателей 4 под действием дестабилизируюп1их факторов (температуры, старения).

Ф о р /м у л а изобретения

Преобразователь «код-напряжение, содержащий резистивный делитель ,

разрядные переключатели, усилитель, резнстор обратной связи, источник напряжения и источник сигнала, выход которого подключен к входу резистивного делителя R-2.R, а разрядные сопротивления 2 соединены чдрез разрядные переключатели с общей шиной и входом усилителя, выход усилителя .подключен ,к первому .выводу резистора обратной связи, отличающ и и с я тем, что, с нелью повышения точнести преобразования, в него введены дополнительный резнстивный делитель, ,КОМпенсирующие транзисторы н переключатель, первый транзистор которого включен между дополняющим резистором 2R резистивного делителя R-2R и Общей шиной, второй Т|ранзистор включен между вторым выводом резистора обратной связи и входом усилителя, управляющие выводы обоих транзисторов переключателя соединены с выходом источника напряжения и первыми входами донол.нительного резистивного делителя, выходы которого подключены к управляющим выводам компенсирующих транзисторов, другие два вывода компеноирую«щих транзисторов включены последовательно с резисторами связи R резистив-ного делителя R-2R, второй вход дополнительного резистивного делителя подключен к (выходу источника сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. «Radio-Electronics, октябрь 1972, с. 68, рис. 7а.

2. Балакай В. Г. и др. Интегральные схемы аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей. М., «Энергия, 1978, с. 24, рис. 1-4 (прототип).