Цифроаналоговый преобразователь код-ток

(у) Н 03 М 1/66 ГОСУДЮфСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЭОБРОЗНИЯМ И ОТНРИ 1 ИПРИ ГННТ ССОР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВ К АВТОРСКОМ 5 водственноеени Фрунзе"(57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и монет быть использовано, в частности,в качестве управляемой образцовоймеры тока в нагрузке. Цель изобретения - расширение области примененияэа счет обеспечения расширения диапазона крутизны преобразования,Цифроаналоговый преобразователь код - ток(3) содержит источник 1 опорного напряжеиия, кодоуправляемую резистивную матрицу 2 типа К - 2 К, первый З,вто" рой 4 и третий 5 операционные усили 5 тели, второй 6, четвертый 7, третий 8 и пятый 9 резисторы, образцовый резистор 10 и элемент нагрузки,выполсИзобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано,.в частности в ка- честве управляемой образцовой меры тока в нагрузке.Цель изобретения - расширение обпасти приме ения за счет расширения диапазона крутизны преобразования.На чертеже представлена Функциональная схема цифроаналогового преобразователя код - ток.Цифроаналоговый преобразователь код - ток содержит источник 1. опорного напряжения, кодоуправляемую резистивную матрицу 2 типа К - 2 К,первый 3, второй 4 и третий 5 операционные усилители, второй 6, четвертый 7, третий 8 и пятый 9 резисторы, образ 30 цовый элемент (реэистор) 10 и элемент. нагрузки, выполненный в виде первого резистора 11.Цифроаналоговый преобра:.ватель код - ток работает следующим образом. 35Преобразуемый код Н поступает на цифровые входы кодоупрайляемой реэистивной матрицы 2 типа К - 2 К, с выхода которой на неинвертирующий вход первого операционного усилителя 3 40 поступает напряжение П , пропорцио-. нальное преобразуемому коду= "оп ивгд Б - напряжение на выходе ис- , 45Оп.коэффициентов преобразуемого кода,Напряжение У поступает через ре зистор 10 на неинвертируюший усили 55 тель, выполненный на втором операционном усилителе 4, втором 6 и третьем 8 резисторах. С выхода неинвертирующего усилителя сигнал постуненный в виде первого резистора 11.Положительный эффект достигается .путем выбора соответствующего значения,ш = Кб/К 8К 71 К 9 и выбором значениясопротивления образцового резистора10. 1 ил,пает на инвертирующий вход дифференциального усилителя, на неинвертирующий вход которого подается напряжение Ц. ДифФеренциальный усилитель выполнен на третьем операционном усилителе 5, четвертом 7 и пятом 9 ре- зисторах. С выхода дифференциального усилителя сигнал подается на инвертирующий вход первого операционного усилителя 3, замыкая тем самым цепь его отрицательной обратной связи. Результатом преобразованИя кодав аналог является ток, протекающий через элемент нагрузки (резистор 11).Обозначим напряжение на выходах первого 3, второго 4 и третьего 5 операционных усилителей; соответственно 0 " 0 , Тогда напряжение на выходе операционного усилителя 3 равно"3 - ("2 "5) /фгде- коэффици нт усиления операциочного усилителя 3 без обратной связи.Напряжение на выходе операционного усилителя 4 равно где П - падение напряжения на элеИменте нагрузки; ш = Кб/К 8 = Р 7/Р 9; Кб - К 9 - сопротивления резисторов 6 - 9 соответственно.Напряжение на выходе операционного усилителя 5 равно П = (Пь - Пя) (ш + 1)(4) .Поскольку входное сопротивление опе- рационного усилителя 4 велико, то напряжение 0 можно представить в видеаз = Ти(Ков + Ме (5)где Т, Ки - ток через элемент 11нагрузки и сопротивление элемента нагрузкисоответственно;383 5 1644К - сопротивление образцо-ОБвого резистора 1 О.Подставляя (5) в (4) получим; Пц. = 1 нКоб(ш+1), (6) После подстановки (5) и (6) в (2), получим выражение для тока 1,(7)- " --- + К (ш+1)К в+Кн08 Поскольку для операционных усилителей справедливо соотношение р 1, то выражение (7) можно упростить и с учетом (1) выражение для тока 1 и через элемент нагрузки можно представить в видеПор Е 2 а;1фаИКВ(ш) Составитель Н,КапитановТехред М.Моргентал Корректор И.Иуска 1Редактор С.Патрушева Тираж 470 Заказ 1421 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5, Из последнего выражения следует, что подбирая коэффициент и значение сопротивления образцового резистора 10 можно в широких пределах регулировать крутизну характеристики преобразования кода в ток, при этом значение тока через элемент нагрузки не зависит от его сопротивления К 1,.,Формула изобретенияПифроаналоговый преобразователь код - ток содержащий элемент нагрузки, выполненный в виде первого резис.тора, первый вывод которого подключен к шине вулевого потенциала, источник опорного напряжения, первый выход которого соединен с первым аналоговым входом кодоуправляемой резистивной матрицы, цифровые входы которой являются входной шиной преобразуемого кода, а выход соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и й -с я тем,что, с целью расширения области применения за счет расширениядиапазона крутизны преобразования,в него введены неинвертирующий усилитель, выполненный в виде второго операционного усилителя, второго итретьего резисторов, дифференциальный усилитель, выполненный в виде 10 третьего операционного ускпителя,четвертого и пятого резисторов, и образцовый элемент, выполненный в видешестого резистора, а кодоуправляемаярезистивная матрица выполнена в виде 15 резистивной матрицы типа К - 2 К с. выходом по напряжению, второй аналоговый вход которой подключен к второму выходу источника опорного напряжения и соединен с шиной нулевогопотенциала, выход первого операцион-.ного усилителя соединен с неинвертирующим входом третьего операционного усилителя и через шестой резисторсоединен с вторым выводом первогорезистора и с неинвертирующим входомвторого операционного усилителя,неинвертирующий вход которого через второй резистор соединен с шиной нулевого потенциала, а через третий ре зистор - с выходом второго операционного усилителя, выход третьего операционного усилителя соединен с неинвертирующнм входом первого операцион-.ного усилителя, а через четвертый резистор - своим инвертирующнм входом,первый и второй выводы пятого резистора подключены соответственно к.иивертирующему входу третьего и к выходу второго операционных усилите лей, при этом отношение сопротивлений второго и третьего резисторов, атакже четвертого и пятого резисторовравно действительному положительномучислу ш.4%