Преобразователь двоичного кода в двухполярное напряжение

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 980274фЪ(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 260681 (21) 3307109/18-21с присоединением заявки Йо -(511 М. Кл з Н 03 К 13/02 Государственный комитет СССР но дедам изобретений н открытийДата опубликования описания 07, 12. 82 А.А,Андреев,Г,Н.Симонова,В.Г.Смирнов,Г.И,Трусов и М.Я,Братчиков(54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА В ДВУХПОЛЯРНОЕНАПРЯЖЕНИЕ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в измерительной технике.Известны преобразователи двоичного кода в двухполярное напряжение, выполненные в резистивной матрице ВН, переключателях тока или напряжения с использованием нескольких разнополярных источников опорного напряжения. Для увеличения помехозащищенности цифро-аналоговых преобразователей применяется гальваническое разделение входных дискретных цепей управления и выходных аналоговых цепей с использованием импульсных трансформаторов1.Недостатки устройства - необходимость высокой несущей частоты для обеспечения работы импульсных трансформаторов; ограничение по длительности и искажение форм передаваемых импульсных сигналов управления, сложность и ненадежность схемы управления ключами разрядов и т.п.Укаэанные недостатки известных преобразователей являются причиной снижения точности преобразования двоичного кода в напряжение и малой надежности устройства. Известен преобразователь кода вдвухполярное напряжение, содержащийрезистивную матрицу, входы младших5разрядов которой подключены к соответствующим выходам переключателейнапряжения, управляющие входы которых подключены через развязывающееустройство в виде эмиттерных повторителей к выходам статических триггеров, двухполярный источник опорного- напряжения, стабилизаторы тока,включенные между переключателямии положительной шиной источника питания 2,Данное устройство сложно и имеетнедостаточную точность.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности.Для достижения указанной цели впреобразователь двоичного кода в двухполярное напряжение, содержащий резистивную матрицу, входы мпадших разрядов которой подключены к соответствующим выходам переключателей напряжения, управляющие входы которыхподключены через развязывающее устройство к выходам статических триггеров, источник опорного напряжения, введен операционный усилитель,3 О инверсный вход которого подключен квыходу третьего разряда реэистивнойматрицы, а его прямой вход соединенс выходом второго разряда реэистивной матрицы, вход которой соединенс шиной аналоговой земли, выход операционного усилителя подключен к входу третьего разряда резистивной матрицы, выход первого разряда резистивной матрицы подключен к выходу переключателя напряжения старшего разряда, первые сигнальные входы переключателей напряжения подключены квыходу источника опорного напряжения, выполненного однополярным,вторые сигнальные входы которых подключены к шине аналоговой земли. 15/На чертеже представлена функциональная схема преобразователя,Устройство содержит резистивную матрицу 1, переключатели 2-1-2-и напря;-.жения, развязывающее устройство 3, в 20качестве которых целесообразно испольэовать оптоэлектронные ключи, статические триггеры 4-1-4-П, блок 5 управления, источник б опорного напряжения, операционный усилитель 7. 25Преобразователь работает следующимобразом.Статические триггеры 4 разрядовпреобразователя входом управления подсоединены к выходу блока 5 управленияОпредставляющего логическую сборкусигнала запуска преобразователя и сигналов "БАИТ", определяющих разрядность преобразователя, и разрешающего запись дополнительного двоичного 35кода, поступающего на информационныевходы триггеров разрядов. Выходы статических триггеров 4 соединены с первыми входами оптоэлектронных переключателей разрядов, осуществляющих 40гальваническое разделение, вторыевходы последних подсоединены к шинецифровой земли преобразователя, треть.".входы - к. выходу источника опорногонапряжения, выходы триггеров 4 подсоединены к управляющим входам разрядных переключателей 2 напряжения,выполненных на КМОП-ключах, вторыевходы переключателей подсоединенык выходу источника б опорного напряжения, а третьи входы разрядных переключателей - к шине преобразователя.Выходы. разрядных переключателейнапряжения соединены с входами разрядных узлов И -разрядной резистивЙой матрицы 1. Операционный усилитель1, включенный по схеме масштабногоусилителя с коэффициентом передачиК=2 инверсным входом подключен к выходу третьего узла резистивной матрицы, а прямым входом подключен квыходу второго узла матрицы 1, Причем вход второго узла матрицы связан с шиной аналоговой земли. Выходусилителя 7 через вход третьего раз рядного узла матрицы 1 соединен с инверсным входом усилителя, образуя отрицательную обратную связь, которая обеспечивает коэффициент передачи по напряжению, равный двум,Усилитель по прямому входу управляется переключателем напряжения старшего ( знакового ) разряда преобразователя, выход последнего подсоединен к выходу первого разрядного узла матрицы. Такое включение операционного усилителя и резистивной матрицы обеспечивает получение на выходе преобразователя двухполярного напряжения при наличии однополярного источника опорного напряжения.Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.По совпадению сигналов "Запуск" и "Байт" дается разрешение на запись И-разрядного двоичного кода в триггеры разрядов, где код запоинается до следующего обращения к преобразователю. Высокий потенциал с прямых выходов триггеров при наличии логической "1" в соответствующемразряде входного двоичного кода поступает на первый вход оптоэлектронного переключателя разряда, обеспечивая передачу сигнала управления переключателем напряжения этого разряда, открывая последний, Опорное напряжение, поступающеЕ из источника опорного напряжения через открытые переключатели напряжения, поступает на входы резистивной матрицы, которая обеспечивает передачу разрядных напряжений на выходе схемы с коэффициентами, пропорциональными весам двоичных разрядов. Суммарное напряжение с выхода матрицы, соответствующее входному двоичному коду, поступает на один иэ входов операционного усилителя, где усиливается и с выхода последнего поступает на внешнее устройство ( нагрузку ). Формула изобретенияПреобразователь двоичного кода в двухполярное напряжение, содержащий реэистивную матрицу, входы младших разрядов которой подключены к соответствующим выходам переключателей напряжения, управляющие входы которых подключены через раэвязываищее устройство к выходам статических триггеров, источник опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства и повиаения точности преобразования в него введен операционный усилитель, инверсный вход которого подключен к выходу третьего разряда реэистивной матрицыра его прямой вход соединен с выходом второго разряда980274 Источники информации,принятые во внимание при экспеотизе5 1. Полупроводниковые кодиру .Циеи декодирующие преобразователи. Подь- ред. В.Б.Смолова. "Энергия", 1967.2. Авторское свидетельство СССРо- Р 157238, кл. Н 03 К 13/02, 1960прототип дюдиие цеаигриве еаи иФрв Рип Составитель И.РадькоМотыль Техред А.Бабинец Корректор Е. Рошк едакт Подписомитета СССРоткрытийскан наб., д 4/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ктн резистивной матрицы, вход которой соедннен с шиной аналоговой земли, выход операционного усилителя подключен к входу третьего разряда резистивной матрицы, выход первого разряда резистивной матрицы подключен к выходу переключателя напряжения старшего разряда, первые сигнал ные входы переключателей напряжения подключены к выходу источника опорн го напряжения, выполненного однопоаз 9381/48 Тираж 959 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ралярным, вторые сигнальные входы которых подключены к шине аналоговойземли.