Цифро-аналоговый преобразователь

рц 828398 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскнх Социалистических Реслублнк(088, 5,81. Бюллетеньо делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 07,05.8 с., г,:,Сщрур,7с а 117 Э;1 с ц. с с Чрс с(72) Автор изобретен С, М, Ершов 71) Заявитель Ленинградский ордена Красного Знамени механический(54) ЦИФРОАНАЛОГОВЬ ЕОБРАЗОВАТЕЛ АП - наличие вли емя преобразовани Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для преобразования информации, представленной в цифровом виде, в аналоговую форму в т или напряжение, и может быть использовано 5 для осуществления связи цифровых устройств с аналоговыми устройствами.Известен цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), содержащий источник образцового тока, выполненный или в виде уст ройства со взвешенными резисторами и с источником образцового напряжения, ключи, коммутирующие разрядные токи во входную цепь буферного усилителя - преобразователя тока в напряжение, выполненного на операционном усилителе 11.Однако данный ЦАП имеет более низкое быстродействие, чем ЦАП, построенный на токовых ключах и не использующий операционного усилителя. 20Известен цифроаналоговый преобразователь, содержащий блок источников разрядных токов, выходы которого соединены с входами блока переключателей токов, выходы которого подключены к эмиттеру 25 транзистора р - и - р-типа, база которого соединена с выходом источника напряжения смещения 2.Недостаток такого Цяния на точность и вр я 30 температурного и режимного изменения параметров транзистора, в эмиттерной цепи которого происходит суммирование разрядных токов.Цель изобретения состоит в повышении точности и быстродействия.Достигается это тем, что в цифроаналоговый преобразователь, содержащий блок источников разрядных токов, выходы которого соединены с входами блока переключателей токов, выходы которого подключены к эмиттеру транзистора р - гг - р-типа, база которого соединена с выходом источника напряжения смешения, введено два дополнительных источника напряжения, три резистора и токовое зеркало, выполненное на двух транзисторах и - р - п-типа, причем коллектор транзистора р - и - р-типа соединен с коллектором и базой первого транзистора и - р - и-типа и базой второго транзистора и - р - п-типа, эмиттеры первого и второго транзисторов и - р - и-типа подключены к выходу первого дополнительного источника напряжения, первый коллектор второго транзистора и - р - и-типа соединен с эмиттером транзистора р - и - р-типа, второй коллектор второго транзистора и - р - и-типа подключен к выходной шине и первому выводу первого резистора, вто" рой вывод которого через второй резистор5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 б 5 3Соединен с эмиттером транзистора р - и - ртипа, а через третий резистор подключен к выходу второго дополнительного источника напряжения и входу блока источников разрядных токов.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого ЦАП.Предлагаемый ЦЛП содержит блок 1 источников разрядных токов, блок 2 переключателей разрядных токов, управляющие входы которого соединены с входом 3 ЦАП, а выходы объединены и подключены к эмиттеру р - и - р транзистора 4, база которого соединена с источником напряжения смещения 5, а коллектор с входом 6 токового зеркала 7. Эмиттеры транзисторов и - р - и-типа токового зеркала 7 подключены к отрицательному полюсу источника питания 8, и один из коллекторов 9 двухколлекторного транзистора 10 и - р - и-типа соединен с эмиттером транзистора 4 р - и р-типа, а второй коллектор 11 двухколлекторного транзистора 10 соединен непосредственно с выходом 12 ЦАП и через резисторы 13 и 14 - с положительным полюсом источника 15, а общая точка резисторов 13 и 14 подключена через резистор 16 к эмиттеру транзистора 4,Принцип действия устройства состоит в следующем.При нулевом коде на входе 3 ЦЛП токи с выходов блока 2 переключателей разрядных токов равны нулю. В эмиттер транзистора 4 поступает часть тока, протекающего через резистор 16. Другая же часть тока течет в коллектор 9 двухколлекторного транзистора 10. Распределение тока зависит от геометрических размеров транзисторов токового зеркала. Если, например, площади коллекторов транзисторов одинаковы, а площадь эмиттера транзистора 10 вдвое больше площади эмиттера входного транзистора токового зеркала, то ток, протекающий через резистор 16, делится почти поровну между эмиттерной цепью транзистора 4 и коллекторной цепью транзистора 10, При этом ток в коллекторе 11 транзистора 10 равен току эмиттера транзистора 4. При другом соотношении площадей эмиттерных и коллекторных переходов существует иное распределение токов в цепях устройства, но соединение коллектора 9 транзистора 10 с эмиттером транзистора 4 по- прежнему обеспечивает стабилизацию коэффициента передачи по току. При заданных величинах токов в цепях устройства соответствующим выбором сопротивления резистора 13 устанавливается нулевой потенциал на выходе 12.При ненулевом коде на входе 3 в эмиттер транзистора 4 поступает дополнительный ток, величина которого соответствует числу включенных разрядов. Токи в токовом зеркале увеличиваются и потенциал на выходе 12 понижается. Происходит преобразование пифрового кода в аналоговую величину напряжение,При подключении к выходу 12 внешнего устройства происходит ответвление части тока коллектора 11 транзистора 10 во входную цепь внешнего устройства. Однако при этом изменяется потенциал общей точки резисторов 13 и 14, что вызывает изменение тока через резистор 16. Увеличение тока через резистор 16 компенсирует ответвление тока во входную цепь внешнего устройства и происходит стабилизация масштаба преобразования цифро-аналогового преобразователя.Введение в цифроаналоговый преобразо. ватель токового зеркала, а также дополнительных связей его с элементами известного ЦЛП обеспечивает более высокие показатели, а именно - уменьшение погрешности из-за температурных и режимных изменений параметров транзисторов, уменьшение погрешности преобразования из-за изменения сопротивления внешней нагрузки, наличие нулевого потенциала на выходе при нулевом входном коде, более высокое быстродействие, обусловленное хорошими частотными свойствами токового зеркала. Ф о р мул а изобретения Цифроаналоговый преобразователь, со держащий блок источников разрядных токов, выходы которого соединены со входами блока переключателя токов, выходы которого подключены к эмиттеру транзистора р - п - р-типа, база которого соединена с выходом источника напряжения смещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введено два дополнительных источника напряжения, три резистора и токовое зеркало, выполненное на двух транзисторах п - р - п-типа, причем коллектор транзистора р - и - р-типа соединен с коллектором и базой первого транзистора и - р - и-типа и базой второго транзистора и - р - п-типа, эмиттеры первого и второго транзисторов и - р - п-типа подключены к выходу первого дополнительного источника напряжения, первый коллектор второго транзистора и - р - и-типа соединен с эмиттером транзистора р - и - р-типа, второй коллектор второго транзистора п - р - и-типа подключен к выходной шине и первому выводу первого резистора, второй вывод которого через второй резистор соединен с эмиттером транзистора р - и - р-типа, а через третий резистор подключен к выходу второго дополнительного источника напряжения и входу блока источников разрядных токов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Преобразование информации в аналого-цнфровых вычислительных устройствах и828398 Составитель А. Симагин Редактор Е. Гончар Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина Заказ 749116 Изд.310 Тираж 988 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5 Типография, пр. Сапунова, 2 5системах, Под ред, Г. М. Петрова. - М.:Машиностроение, 1973, с. 152, рис. 62. 62. Патент США Мо 3.815.121, кл, 340 - 347 ДА, 04.06.74 (прототип) .