Двухполярный цифроаналоговый преобразователь

1388991 1Изобретение относится к электроизмерительной технике, к устройствампреобразования цифровой информациив аналоговую и является дополнительным к авт.св. Р 1067599.Цель изобретения - повьппение точНости преобразования.На чертеже представлена схема преОбразователя.Преобразователь содержит сумматор1, коммутатор 2, источник 3 тока смеения, формирователь 4 опорного сигнала, формирователь 5 корректирующегос гнала, блок 6 опорных источников тока, источник 7 опорного напряжения,диод 8, транзистор 9, входную шину 10и выходную шину 11,Формирователь корректирующего сигнала содержит в идентичных корректирующих цепей 12, а блок 6 опорных источников тока содержит кроме источника 7опорного напряжения операционный усилитель 13, датчик 14 опорного тока ии датчиков 15 разрядных токов, цепь1",-транзистор 16, токозадающий резис.тор 17, источник 7- резистор 18, транзистор 19, стабилитрон 20.Преобразователь работает следующимобразом.30Усилитель 13 задает управляющийпотенциал на базы транзисторов датчиксв 15 разрядных токов и датчика 14огорного тока. Ток датчика 14 с помсцью усилителя 13 поддерживаетсяр вным току формирователя 4 опорногосьгнала.формирователь 5 корректирующегосигнала и источник 3 тока смещенияслужат для создания тока знакового40разряда 1 ц, .Разрядные токи 1 р 1 рп ээ 1 рп юсформированные в блоке 6, и ток знакоЬого разряда 1 ьн в соответствии созначением входного кода. на шине 10,гсоступающего на управляющие входыкоммутатора 2, подключаются к входамсумматора 1, выход которого являетсяшиной 11 преобразователя.В известном устройстве необходимымусловием точного преобразования кода 50в напряжение является равенство токадатчика 14 и тока знакового разряда(11 = Тп ), иначе на Формирование тока 1 оказывают влияние базовые токитранзисторов формирователя 4 и источников 3, Однако из-за жестких требований к мощности рассеивания транзисторов, ограничения площади подложки преобразователя ток датчика тока 1 у в большинстве случаев задают меньше тока старшего разряда 1 ь, в 2,4,81 раз. Поэтому при изготовлении преобразователя или его узлов в интегральном исполнении для обеспечения точного преобразования необходимо, чтобы ток знакового разряда 1 = 11 о. Это условие реализуется в преобразователе с помощью формирователя 5, состоящего из в корректирующих цепей 12, где в=(1-1).Выходной ток формирователя 5 в этом случае определяется суммой выходных токов каждой цепи 1 кс = Х 1 ксс == в1, = в(1- 18 к), где 1, и 1 Рк - соответственно эмиттерный и базовый токи транзистора 16 каждой корректирующей цепи, Ток смещения 1 =1 9 - 19 =Е,кь + Х,р + ХА; + в 1 р.119 = 1 эъ,+ 12 - 189 + в 1% еПри равенстве номиналов резисторов источника 3, формирователей 4,5 и равенстве падений напряжения на них, а также при наличии идентичных транзисторов указанных блоков и транзистора 9 выполняются следующие равенства: 1,= 1= 1= 1,; (1) 1 у = ЕЯ = 15 к = 13; (2)Учитывая выражения (1) и (2), получаем ток корректирующего сигнала 1 кс Е = ш(1 к - 14) = ш(1, - 18),ток смещения 1, = 1 О + ш 1 р. Тогда ток знакового разряда 1 зн = 1 см + + Хкп =1 + ш 13 + ш(1 - 13 ) 1+ ш 1 о + в 1 у - ш 1 о. = 1 (в + 1) 11Таким образом, независимо от соотношения токов 1 и 1 збазовые токитранзисторов не влияют на ток знакового разряда, что повьппает точностьпреобразования.Выполнение источника 7 опорногонапряжения на стабилитроне 20, транзисторе 19 и резисторе 18 с подключением входа источника к выходу операционного усилителя 13 блока 6 позволяет существенно повысить стабиль-сность опорного напряжения. Усилитель13, охваченный отрицательной обратнойсвязью по току, поддерживает стабильным ток транзистора 19 источнжа 7,что обеспечивает стабильное опорноенапряжение, задаваемое стабилитроном20, и способствует повышению точностипреобразования,1388991 Формула и з о б р е т е н и я 1. Двухполярный цифроаналоговый преобразователь по авт. св. У 1067599, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен формирователь корректирущцего сигнала, вход которого соединен с первым выходом формирователя опорного10 сигнала, а выход соединен с дополнительным входом коммутатора.1 2, Преобразователь по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что формирователь 15 корректирунзцего сигнала выполнен на ш идентичных корректирующих цепях, где ш .= 1-1, 1 = Ез /Е, Е - ток знакового разряда, Е- опорный ток, причем .каждая из корректирующих це пей выполнена на транзисторе и токозадающем резисторе, первый вывод которого соединен с эмиттером транзистора, вторые выводы токазадающих резисторов всех корректирующих цепей объединены и подключены к шине напряжения питания положительной полярности, базы транзисторов всех корректирующих .цепей объединены и являются входом формирователя, а их коллекторы объе динены и являются выходом формирователя.3. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок опорных источников тока выполнен на опе,рационном усилителе, датчике опорноготока, п датчиках разрядных токов иисточнике опорного напряжения, выполненном на резисторе, транзисторе истабилитроне, катод которого подключен к шине напряжения питания положительной полярности, а анод объединен с коллектором транзистора и подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующийвход которого является входом блока,а выход .подключен к базе транзистора и к первым входам датчиков разрядных токов и датчика опорного тока, выход которого является первымвыходом блока, а второй вход подключен к шине напряжения питания отрицательной полярности и объединенс вторыми входами датчиков разрядных токов и с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора, вьгходы датчиков разрядных токов являютсявторыми выходами блока.1