Преобразователь кода в напряжение Советский патент 1982 года по МПК H03K13/02 

(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В НАПРЯЖЕНИЕ

1 . ,

Изобретение относится к импуЛьсной технике, в частности к преобразователям типа код - напряжение с повышенной точностью преобразова НИИ.

Известен преобразователь кода в напряжение (ПКН), в котором для снижения погрешности, вносимой раЗ рядными элементами коммутации, в каждом разряде используется аналоговый переключатель с операционный усилителем .

Недостатком такого преобразователя является необходимость использования для ка(ждого основного переключателя вспомогательного переключателя, идентичного с основным, что для прецизионных ПКН практически невозможно обеспечить даже при интегральном исполнении основного и вспомогательного переключателя в одном корпусе. Кроме того, паразитное смещение каждого операционного усилителя передается как ошибка со

своим весом, на выход преобразователя.

Известен также преобразователь кода в напряжение, содержащий источник эталонного напряжения, прецизионную матрицу R-2R и в каждом разряде - переключатель, операционный усилитель и дву резисторный делитель, в котором каждый переключатель своим первым и вторым сигнальными ахоto соединен сЪответственнО с выходом источника эталонного напряжения и с общей шиной, выход переключателя подключен к соответствующему разрядному входу прецизион15ной резистивной матрицы R-2R, оконечНый |эезистор которой соединен с общей шиной и с общим выводом источника эталонного напряжения 2j.

20

Недостатком этого преобразователя является ограниченная точность из-за технологического разброса характеристик переключателей. 39 Цепью изобретения является повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода в напряжение, содержащий источник эта лонного напряжения, прецизионную матрицу R-2R и в каждом разряде переключатель, операционный усилитель и двухрезисторный делитель, причем каждый переключатель своим первым и вторым сигнальными входами соединен соответственно с выходом источника эталонного напряжения и с общей шиной, выход переключателя подключен к соответствук}щему разрядному входу прецизионной резистивной матрицы R-2R, оконечный резистор которой соединен с общей шиной и с общим выводом источника эталонного напряжения, введена дополнительная резистивная матрица R-2R, причем в каждом разряде преобразователя выход переключателя со динен с первым входом двухрезисторного делителя и с неинвертирующим входом операционного усилителя, 6ыход которого подключен к выхо дву резисторного делителя, вторым входо соединенного с инвертирующим входом операционного усилителя и с соответ ствующим разрядным входом дополните ной резистивной матрицы R-2R, оконе ный резистор которой.соединен с общ шиной. На чертеже приведена функциональ ная схема предложенного преобразова теля кода в напряжение, который содержит источник эталонного напряжения I с выходом 2, прецизионную резистивнуго матрицу R-2R 3 с выходом , переключатели 5, операционные ус лители 6, двухрезисторные делители 7, общую шину 8у дополнительную рези стивную матрицу R-2R 9, старший и млздший разряды преобразуемого две ичного кода 10 и 11. Преобразователь работает следующим образом. При единичном значении разряда преобразуемого кода (10 или 11) переключатель 5 устанавливается в положение, когда к входу соответствующего разряда матрицы R- 2R Зфыводу резистора номинала 2R подключается выход 2 источника 1. Одновременно этот сигнал поступает на неинвертирую14ий вход усилителя 6, на выходе которого S идеальном случае устанавливается такой уровень, который из-за действия обратной связи через резисторы делителя 7 формирует на инвертируюсдем входе сигнал, равный сигналу на неинвертирующем входе. Если резисторы делителя 7 имеют номиналы R, то уровень сигнала на выходе усилителя 6 установится равным +1, 5Е, где Е - выходной сигнал источника 1. В этом случае-ток через резистор, соединяющий выход переключателя 5 с выходом усилителя 6 равен току, протекающему через резистор данного разряда матрицы 3. Такой же ток протекает и через резистор, соединяющий разрядный вход дополнительной матрицы 9 с выходом усилителя 6. В результате этого ток через переключатель 5 отсутствует, т.е. его остаточное сопротивление не ограничивает точность цифроаналогового преобразования.: Аналогично работает переключатель 5 при нулевом значении сигнала на входе 10 или 11, но на выходе усилителя 6 устанавливается уровень сигнала, равный +Ug(,B/2 (например при значении старшего разряда О и значении единица - во всех младших разрядах входного кода выходной сигнал усилителя 6 старшего разряда равен C(2 :-1). где И- число разрядов преобраз уемого кода). В других разрядах выходные сигналы усилителей устанавливаются в соответствии с их половинными значениями в узловых точках матрицы 3. При этом токи через резисторы обратной связи усилителей снова равны токам, протекающим через разрядные резисторы 2R матриц З.и 9, и .следовательно, через переключатели 5 также не протекает ток. Формула изобретения Преобразователь кода в напряжение, содержащий источник эталонного напряжения, прецизионную матрицу R-2R и в каждом разряде-переключатель, операционный усилитель и двухрезисторный делитель, причем каждый переключатель первым и вторым сигнальными входами соединен соответственно с выходом источника эталонного напряжения и с общей шиной, выход переключателя подключен к соответствующему разрядному входу преци59зионной резистивной матрицы R-2R, оконечный резистор которой соединен с общей шиной и с общим выводом источника эталонного напряжения, о тли чающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования , в него введена дополнительная резистивная матрица R-2R, причем в каждом разряде преобразователя вып ход переключателя соединен с первым входом двухрезисторного делителя и с неинвертирующим входом операционного усилителя, выход которого подключен к выходу двухрезисторного делителя, вторым входом соединенного с инвертирующим входом операционного усилителя и с соответствую1цим разрядным входом дополнительной резистивной матрицы R-2R, оконечный резистор которой соединен с общей шиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вопросы радиоэлектроники. Сер. Электронно-вычислительная техника 1980, вып. 1, с. 16А. 2.Авторское свидетельство СССР If , кл. Н 03 К 13/02, U.07.7i (прототип).