Цифроаналоговый преобразователь

(56) Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы: Справочное пособие/Под ред, С.В.Якубовского. М,; Радио и связь, 1985.Гнатек Ю.Р. Справочник по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. М.: Радио и связь, 1982, с,283-284, рис.4,.158,в.(57) Изобретение отйосится к автоматике ивычислительной технике и может быть исГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗК АВТО Р С КО МУ С В ИДЕТЕЛ 2пользовано в системах преобразования цифровой информации в аналоговую, Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет уменьшения дифференциальной нелинейности, Цифроаналоговый преобразователь содержит преобразователь 1 код-напряжение, шину 2 опорного напряжения, устройство 3 выборки и хранения, фильтр 4, выходную шину 5, элемен 1" 6 задержки, формирователь 7 импульсов, генератор 8 тактовых импульсов, счетчик 9 импульсов, входную шину 10 преобразуемого кода и сумматор 11. Повышение точности достигнуто за счет введения фильтра 4, счетчика 9 импульсов и сумматора 11. 2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения цифровых вычислительных средств с аналоговыми индикаторами или с аналоговыми исполнительными устройствами при повышенных требованиях к мгновенной нелинейности,Цель изобретения - повышение точности эа счет уменьшения дифференциальной нелинейности,На фиг.1 приведена электрическая функциональная схема цифроаналогового преобразователя; на фиг,2 - примеры изменения напрякений на входе фильтра при различных подключениях выходов счетчика импульсов к входам сумматора.Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) содержит преобразователь 1 кода в напряжение, состоящий йз кодоуправляемой матрицы и операционного усилителя, аналоговый вход которого соединен с шиной 2 опорного напряжения,.выход - с аналоговым входом устройства выборки и храненйя (УВХ) 3, выходом через фильтр 4 соединенного с вь 1 ходной шиной 5; управляющий вход УВХ 3 через последовательно соединенные элемент. б задержки и формирователь 7 импульсов соединен с выходом генератора 8 тактовь 1 х имйульсов и со счетным входом счетчика 9 импульсов; кодовая шина 10 соединена с первой группой входов сумматора 11, вторая группа входов которого соединена с выходами счетчика 9 импул ьсов, выходы - с управляющими входами преобразователя 1 кода в. напряжение.ЦАП работает следующим образом, На шину 10 поступает код%о, который необходимо преобразовать в напряжение. На шину 2 поступает напряжение, которое будет проходить на выход преобразователя 1 и определять масштаб его выходного напряжения, При изменении кода на шине 10 будет изменяться и напряжение на выходе преобразователя 1, Укаэанные изменения имеют относительно малую скорость (частоту).С выхода генератора 8 поступают импульсы, период которых определяется временем установления преобразователя 1 и временем выборки в УВХ 3,изменяющие код на выходе счетчика 9, При этом один иэ разрядов счетчика 9 является знаковым для второго операнда сумматора 11, Если в качестве такого разряда используется старший разряд, то выходной код сумматора 11 изменяется по пилообразному закону относительно кода, установленного на шине 10 (нз фиг,2 а приведен пример трехраэрядного счетчика 9), После изменения кода на выходе сумматора 11 требуется некоторое50 55 Формула изобретения Цифроаналоговый преобразователь, содержащий элемент задержки, генератор тактовых импульсов, преобразователь коднапряжение, выход которого подключен к информационному входу устройства выборки и хранения, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения дифференциальной нелинейности, в него введены фильтр, сумматор и счетчик импульсов, тактовый вход которого обьединен с входом элемента задержки и подключен к выходу генератора тактовых время для установления напряжения на выходе преобразователя 1, что определяет необходимую задержку в элементе 6. Пофронту выходного импульса элемента б формирователем 7 формируется короткий импульс, длительность которого определяется необходимым временем слежения-выборки УВХ 3. Использование УВХ 3 позволяет исключить влияние переходных процессов в 10 преобразователе 1 на точность ЦАП, Напряжение с выхода УВХ 3 (см. фиг,2) через фильтр 4, сглаживающий пульсации выходного напряжения УВХ 3, поступает на шину5. Для уменьшения пульсаций напряжений 15 на выходе устройства последовательностьподключения выходов счетчика 9 к второй групое входов сумматора 11 может быть изменена. Например, для того же трехразрядного счетчика 9 в случае использования в 20 качестве знакового второго разряда выходное напряжение УБХ 3 будет иметь вид, представленный на фиг,2 б, из чего видно уменьшение величины первой гармоники (с появлением квазипериода пульсаций Т/2), 25 Таким образом, каждый из кодов, присутствующий на шине 10, появляется на выходе сумматора дважды за период сканирования - период заполнения счетчика 11; остальные коды появляются симмет рично относительно кода на шине 10 одинраз за период сканирования. В фильтре 4 выделяется среднее значение преобразуемых преобразователем 1 кодов с выхода сумматора 11. Это приводит к усредне нию значения выходного напряжения,соответствующего коду на шине 10, и к соответствующему уменьшению доли дифференциальной погрешности в выходном напряжении, Так, трехразрядное сканйро вание позволяет уменьшить погрешностьприблизительно в 4 раза. При проектировании ЦАП необходимо учитывать уменьшение максимального значения кода на шине 10.45аказ 1730 ВНИИПИ Гос Тиражвенного комитета по изо 113035. Москва, Ж, Ра Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб 45 Произ твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 импульсов, выход 1-го разряда соединен с входом управления режимом сумматора. а выходы. остальных разрядов соединены с соответствующими первыми информационными входами сумматора, выходы которого 5 подключены к соответствующим цифровым входам преобразователя код-напряжение,а вторые информационные входы являются входной шиной преобразуемого кода, выход элемента задержки соединен с входом формирователя импульсов, выход устройства выборки и хранения соединен с входом фильтра, выход которого является выходной шиной,