Цифроаналоговый преобразователь

(19) (11) М 1/6 М к автоматике и может быть исГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ПГНТ СССР. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский энергетический институт(56) Патент США М 3336589,кл. Н 03 К 13/02, 340-347, 1963.Манчев Б.А, Исследование и разработкаалгоритма и системы автоматической коррекции нелинейных ЦАП с суммированиемвзвешенных эталонов. Канд. дис. 05,13.05,Л., 1986, с, 21, рис, 1,3.54) ЦИФРОАНАЛОГОВЬ 1 Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относитсявычислительной технике и пользовано в прецизионных аналого-цифровых и цифроаналоговых системах. Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет стабилизации крутизны характеристики преобразования. Цифроаналоговый преобразователь содерхит первый 1 и второй 2 преобразователи кода в ток, первый 3 и второй 4 операционные уси- лители, первый 5 и второй 6 элементы обратной связи. Положительный эффект достигается за счет выполнения второго преобразователя 2 функциональным, выходной ток 2 которого связан со значением преобраз емого кода йвх эависимость 1 о 12 = ном 1 - (И,/И.), ГДЕ н 0 м - ЭНачение тока на выходе преобразователя 1 при максимальном значении йввходного кода. 1 Э.п. ф-лы, 2 ил..макс еобраэовавого оператором 5 в аэуется в фроаналоное Овмх = еобраэовя функцио 0 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в прецизионных системах аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования.Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет стабилизации крутизны характеристики преобразования.На фиг.1 представлена функциональная схема цифроаналогового преобразователя; на фиг,2 - реализация функционального преобразователя кода в ток,Цифроаналоговый преобразователь (фиг.1) содержит первый 1 и второй 2 преобразователи кода в ток, первый 3 и второй 4 операционные усилители, первый 5 и второй 6 элементы обратной связи, выполненные соответственно на первом и втором резисторах, имеющих тепловую связь,Второй преобразователь 2 кода в ток (фиг.2) выполнен функциональным в виде преобразователя 7 двоичного кода в позиционный, источника 8 опорного напряжения, (2 -1) разрядных резисторов 9.1-9,п и 2 -1 разрядных ключей 10.1 - 10,п, где 1 - разрядность преобразуемого кода.Цифроаналоговый преобразователь (фиг.1) работает следующим образом,Преобразуемый код йвх поступает на управляющие входы первого преобразователя кода в ток, выходной ток которого связан со значением преобразуемого кода выражением1 = ООЯзкв = номчвх/чвх.макс где Оо и Вака - соответственно напряжение источника опорного напряжения и эквивалентное сопротивление кодоуправляемого делителя, входящих в состав первого преобразователя 1 кода в ток;ном - значение выходного тока первого преобразователя 1 кода в ток при максимальном значениии йвх.макс преобразуемого кода;МЙвх = а 2,йвх =2 - 1, а =Оили 1. Выходной ток 1 первого и теля 1 кода в ток с помощью пер ционного усилителя 3 с рези цепи обратной связи преоб выходное напряжение Овых ц гового преобразователя, рав = номВ 1 йвх/Йвх.максВыходной ток г второго п теля 2 кода в ток определяетс нальной зависимостью 10 15 20 25 30 35 40Ток 2 протекает по второму резистору 6 с сопротивлением В 2, включенному в цепь отрицательной обратной связи второго операционного усилителя 4,Суммарная мощность, выделяемая на резисторах 5 и 6, равна Р= Р + Р 2 =2 = 1 Я 1 + 2 В 2 =(В 1- Я 2)(номйвх/Чвх.макс ) +2 + ном В 2 и при обеспечении равенстваг В 1 = В 2 = Я получим Р= ном Я.2Независимость суммарной мощности за счет тепловой связи между резисторами 5 и 6 обуславливает неизменность сопротивления резистора 5 и, следовательно, стабильность крутизны характерстики преобразования цифроаналогового преобразователя,Требуемая функциональная зависимость тока 2 от значения преобразуемого кода обеспечивается соответствующим выбором сопротивлений разрядных резисторов 9.1 - 9.п и алгоритмом работы второго (функционального) преобразователя 2 кода в ток (фиг.2), Входной код двоичного вида, поступающий на управляющие входы второго преобразователя 2 кода в ток, преобразуется с помощью преобразователя 7 двоичного кода в позиционный. При некотором значении входного кода Йвх на соответствующем )-м выходе преобразователя 7 формируется сигнал с уронем "лог.1", с помощью которого замыкается )-й разрядный ключ 10.). Под воздействием опорного сигнала источника 8 опорного напряжения через)-й разрядный резистор 9.) с сопротивлением В 9) протекает ток 2 = Оо/В 9), являющийся выходным током функционального преобразователя 2 кода в ток, Сопротивление )-го разрядного резистора 9.) выбирается в соответствии с выражением Я 1/ /(2 1)9.) =Я 9 где ) = 2, 3, . , (2-1),Я 9.1 - сопротивление первого разрядного резистора, В 9.1 = Оо/ном. Формула изобретения 1. Цифроаналоговый преобразователь, содержащий первый и второй преобразователи кода в ток, выходы которых соединены с инвертирующими входами соответственно первого и второго операционных усилителел, неинвертирующие входы которых подключены к шине нулевого потенциала, а выходы соответственно через первый и второй элементы связи, выполненные соответственно в виде первого и второго резисторов с тепловой связью между ними, соединены соответственно со своими инвертирующими входами, выход первого1 юТираж 471 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 операционного усилителя является выходной шиной, управляющие входы первого преобразователя кода в ток объединены с соответствующими управляющими входами второго преобразователя кода в ток и являются входной шиной, отл и чаю щи йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования за счет стабилизации крутизны характеристики преобразования, второй преобразователь кода в ток выполнен функциональным, при этом выходной ток функционального преобразователя и преобразуемый код находятся в следующей зависимости; где 2 - выходной ток функционального и реобразователя;Йвх = а 1 2 - значение преобразуемого кода;а 1 = 0 или 1 - значение 1-го разрядного коэффициента преобразуемого кода;М - разрядность преобразуемого кода;1 ном - значение выходного тока первого преобразователя кода в ток при а = 1 для всех=1,2, , 1.2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что второй преобразователь кода в ток выполнен в виде источника опорного напряжения, преобразователя двоичного кода в позиционный, 2 -1 разрядных резисторов и 2 -1 разрядных ключей, управ 5 ляющие входы которых соединены с соответствующими выходами преобразователя двоичного кода в позиционный, входы которого являются соответствующими управляющими входами второго преобразователя, 10 кода в ток, первый и второй выходы источника опорного напряжения соединены соответственно с шиной нулевого потенциала и с первыми выводами 2 -1 разрядных резисторон, вторые выводы которых соединены 15 с входами соответствующих разрядных ключей, выход первого разрядного ключа обьединен с выходами остальных 2 -2 разрядных ключей и является выходом второго преобразователя кода в ток, при этом 20 сопротивление -го разрядного резистора,кроме первого, определяется в соответствии с выражением где Я 1 = Оо/но - сопротивление первогоразрядного резистора;Оо - напряжение источника опорногонапряжения;30= 2, 3, , (2 -1),