Цифроаналоговый преобразователь

(71) Московский эститут и Всесоюзньтельский институтных приборов.325(088,8Е. 1 огпа 11976, Вское свиде3, кл, Н 0 й Бо 1 Ы-ЯСаеер.795-799.ельство СССРМ 1/ббпр 1981ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 801473084 А 1(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях и калибраторах. Цель изобретения - повышениеточности, Цифроаналоговый преобразователь содержит первый преобразователь 1 код - ток, выполненный на источнике 2 тока и кодоуправляемам делителе 3 тока, управляемый сумматор6, выполненный на устройствевыборки и хранения и первом сумматоре 8,и блок 9 управления. Введение второго преобразователя 4 код - ток, вычитателя 5 и второго сумматора 10позволило повысить точность преобразования за счет компенсации ошибкикодоуправляемого делителя 3 тока.1 ил.20 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в аналого-цифровыхпреобразователях и калибраторах,Цель изобретения - повышение точности.На чертеже представлена функцио"нальная схема цифроаналогового преобразователя. 10Цифроаналоговый преобразовательсодержит первый преобразователь 1код - ток, выполненный на источнике2 тока и кодоуправляемом делителе 3тока, второй преобразователь 4 код - 15ток, вычитатель 5, управляемый сумматор 6, выполненный на устройстве7 выборки и хранения и первом сумматоре 8, блок 9 управления и второй сумматор 1 О.Цифроаналоговый преобразовательработает следующим образом,Входной преобразуемый код поступает на информационные входы первогои второго преобразователей 1 и 4 кодток, Их выходные сигналы на первомтакте преобразования вычитаются вычитателем 5, выходной сигнал которого по сигналу с второго выхода блока9 управления запоминается в устройстве 7 выборки и хранения, входящем всостав управляемого сумматора б. Вовтором такте преобразования по сигналу с первого выхода блока 9 управления происходит переключение кодоуправляемого делителя 3 тока первогопреобразователя 1 код - ток, в ре- .,ьзультате чего погрешность на выходепервого преобразователя 1 код - токменяет знак, оставаясь неизменной по 40величинеВычитатель 5 производитвычитание нового выходного значенияпервого преобразователя 1 код - токиз выходного сигнала второго преобразователя 4 код - ток, Результат 45вычитания суммируется с сигналом,хранящимся в устройстве 7 выборки ихранения, с помощью сумматора 8. Сумматор 1 О обеспечивает суммированиевыходного сигнала второго преобразователя 4 код - ток с сигналом управляемого сумматора.б, полученный сигнал является выходным сигналом цифроаналогового преобразователя,Повышение точности цифроаналогового преобразования достигается следующим образом. Пусть некоторомувходному коду в идеальном случаедолжен соответствовать сигнал Б,Обозначим выходные сигналы первого ивторого преобразователей 1 и 4 код -ток соответственно Б и Б. С учетомпогрешностей они равны Б =Б+ Ь 0 ==Б+Ь, где Ь, - погрешность первогопреобразователя 1 код - ток; Ьпогрешность второго преобразователя4 код - ток,Сигнал на выходе вычитателя 5 впервом такте преобразования равенУ =К(Б)+6, где К - коэффицйентпередачи вычитателя 5; Ь- погрешность вычитателя 5. Результат вычитания запоминается в устройстве 7 выборки и хранения,Во втором такте преобразованияс помощью управляющего сигнала с первого выхода блока 9 управления производится соответствующее переключение в кодоуправляемом делителе 3 тока, в результате чего погрешностьЛменяет знак и сигнал на выходепервого преобразователя 1 код - ток1становится равным Б,=Б -Ь На выходе вычитателя 5 в этом случае будем1иметь сигнал 08 К (01 02)+ 1 бПол 7ченный сигнал Пз суммируется с сигналом Б (хранящимся в устройстве 7выборки и хранения) в сумматоре 8,При этом выходной сигнал управляемого сумматора б, имеющего единичныйкоэффициент передачи, равенОс = ь+0 В я)где Л, - погрешность управляемогосумматора 6,Выходные сигналы второго преобразователя 4 код - ток и управляемого сумматора 6 суммируются сумматором 10, В результате на выходе цифроаналогового преобразователя формируется сигнали 0+К П + П+1 2 КК+2 К 1+К с фгде К - коэффициент передачи сумматора 10 относитепьно сигнала с выхода управляемогосумматора 6;6,погрешность сумматора 10.Если принять К = 1/2 К, то получимьц 0+в К+с2 К+сТаким образом, выходной сигнал цифроаналогового преобразователя свободен от погрешностей первого и второго преобразователей код - ток с1473084 аналогового преобразователя, илифильтрующими свойствами элемента нагрузки. Цифроаналоговый преобразователь, содержащий управляемый сумматор, выполненный на последовательно соединенных устройстве выборки и хранения и первом сумматоре, второй вход которого объединен с информационным входом устройства выборки и хранения, первый преобразователь код - ток, выполненный на кодоуправляемом делителе тока и источнике тока, выход которого соединен с входом опорного сигнала кодоуправляемого делителя тока, а вход управления подключен к первому выходу блока управления, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй преобразователь код - ток, вьг читатель и второй сумматор, выход которого является выходной шиной, а первый вход объединен с входом вычитаемого вычитателя и подключен к выходу второго преобразователя код - ток, информационные входы которого объединены с соответствующими информационными входами кодоуправляемого делителя тока и являются входной шиной, выход кодоуправляемого делителя тока соединен с входом уменьшаемого вычитателя, выход которого соединен с информационным входом устройства выборки и хранения, управляющий вход которого подключен к второму выходу блока управления, выход первого сумматора соединен с вторым входом второго сумматора. Составитель Н.КапитановРедактор И,Рыбченко Техред А.Кравчук корректор Л.Зайцева Заказ 1728/57 Тираж 880 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 ю точностью выполнения равенства К ==1/2 К. Точность выполнения данногоравенства, в свою очередь, определяется точностью сумматора 10 и вы 5читателя 5. Формула изобретенияПервый преобразователь 1 код -ток реализуется аналогично преобразователю устройства-прототипа с источником 2 тока. В качестве второго преобразователя 4 код - ток могут быть использованы практическилюбые серийно выпускаемые цифроаналоговые преобразователи с токовым выходом, обладающие высокой кратковременной стабильностью. Вычитатель 5и сумматоры 8, 10 могут быть реализованы на основе операционных усилителей, устройство 7 выборки и хранения - на серийной микросхеме (например К 1100 СК 2), а блок 9 управленияна основе распределителя импульсов, состоящего иэ последовательно соединенных генератора, счетчи-.ка и дешифратора. 25Таким образом, точный результатпреобразования формируется во втором такте преобразования и сигналомего готовности может служить передний фронт импульса, управляющего переключением кодоуправляемого делителя 3 тока, Для исключения погрешностей, вызываемых совпадением момента коррекции погрешностей с моментом смены преобразуемого кода,блок 9 управления может быть синхро-.низирован внешним сигналом, совпадающим во времени с моментом сменыпреобразуемого кода, Данная погрешность может быть также существенно 40уменьшена с помощью фильтра нижнихчастот, подключаемого к выходу цифро