Преобразователь код-напряжение
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1156247
Автор: Федоров
Текст
1 11562Изобретение относится к электронному приборостроению и может. быть использовано в составе информационновычислительных и управляющих систем.Известен. быстродействующий циАро 5 аналоговый преобразователь код-напряжение, содержащий генераторы тока, токовые ключи и резистивную матрицу 11.Недостатком этого преобразователя является высокое выходное сопротив О ление, обусловленное конечным сопротивлением резистивной матрицы.Известен преобразователь коднапряжение, содержащий преобразова" тель код-ток, выхоцы которого через резистивную матрицу соединены с инвертирующим, входом операционного усилителя и первым выводом резистора обратной связи, второй вывод которого подключен к выходной шине и выходу операционного усилителя, неинвер-, тирующий вход которого соединен с общей шйной 12 .Однако данный проеобразователь имеет низкое быстродействие, так как 5 для обеспечения минимально допустимой погрешности преобразования операционный усилитель должен иметь высокий коэ 44 ициент усиления. Это приводит к необходимости коррекции операционного усилителя для обеспечения его устойчивостй, что ограничивает быстродействие операционного усилителя и устройства в целом.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.35Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь коднапряжение, содержащий преобразователь код-ток, операционный усилитель, инвертирующий вход которогоф соединен с первым выходом преобразователя код-ток и первым выводом резистора, а неинвертирующий вход - с общей шиной, введены повторительнапряжения и резистивная матрица,45 первый вход которой соединен с выходом операционного усилителя, вторые входы - с вторыми выходами преобразователя. код-ток, а выход - через повторитель напряжения с вторым выводом резистора и выходной шиной.В устройстве используется второй выход преобразователя код-ток для грубого преобразования кода в напряжение. Для этого дополнительно введена резистивная матрица, соединенная с вторым выходом преобразователя код-ток. 47 гПоскольку быстродействие ключа, не охваченного отрицательной обратной связью, во,много раз выше быстродействия операционного усилителя, то для обеспечения высокого быстродействия всего устройства выделяемое в резистивной матрице напряжение, пропорциональное коду, через повторитель напряжения подается непосредственно на выход. Повторитель напряжения может быть выполнен в виде змиттерного или истокового повторителя и задержки практически не вносит.Повторитель напряжения и ограниченное выходное сопротивление второго выхода преобразователя код-ток вносят некоторуюпогрешность в преобразование.,Для ее компенсации потенциал. первого выхода резистивной схемы управляется операционным усилителем, резистор обратной связи которого соединен с выходом устройства. На чертеже изображена функциональная схема преобразователя коднапряжение.Преобразователь код-напряжениесодержит преобразователь 1 код-ток,первый выход которого подключен кинвертирующему входу операционногоусилителя 2, выход которого соединенс первым входом резистивной матрицы3, Вт ч.;ой вход резистивной матрицы 3подключен к второму входу преобразователя код-ток; а выход - через повторитель 4 напряжения к выходнойшине 5 и второму выводу резистора 6обратной связи, первый вывод которого соединен с инвертирующим входомоперационного усилителя 2. Неинвертирующий вход операционного усилителя2 подключен к общей шине 7.На чертеже приведен также примервыполнения преобразователя 1 код-ток,содержащего последовательно соединенные резистивный делитель 8, которыйпо конструкции может быть идентиченрезистивной матрице 3, токовые ключи9, генераторы 10 тока и источник Еопорного напряжения, причем выходрезистивного делителя 8 соединен спервым выходом преобразователя 1код-ток, вторые выходы которого подключены к вторым выходам токовыхключей 9.Устройство работает следующимобразом,Пусть в исходном состоянии токна первом выходе преобразователя 11156ког-ток и через резистор 6 отсутст-вует, а на вторых выходах течет токполной шкалы. Входное сопротивлениеповторителя 4 напряжения достаточновелико, и ток из второго выхода преобразователя код-ток течет черезреэистивную матрицу 3, на выходекоторой выделяется напряжение полнойшкалы. Поскольку через резистор 6ток не течет, то на выходе операционного усилителя 2 тоже будет напряжение полной шкаЛь 1, чтобы обеспечитьна выходной шине 5 напряжение, равное нулю,После подачи кода на преобразователь код-ток 1, пропорциональный коду, ток переключается со второго выхода на первый. Уменьшение тока врезистивной матрице 3 приводит к по. -явлению на выходной шине 5 напряжения, пропорционального коду. Появление тока на первом выходе преобразователя 1 код-ток приводит к Аормированию на резиеторе 6 напряжения, пропорционального коду. 25Резистивная матрица 3 может бытьв виде резистора или резистивногоделителя и выбирается таким образом,чтобы обеспечить изменение напряжения на втором выходе преобразователя1 код-ток, пропорционального коду, иравное произведению величины изменения тока первого выхода преобразователя код-ток на сопротивление резистора 6. Тогда напряжение на выходнойшине 5 и напряжение, выделяемое на35резисторе 6, примерно равны, а на еговыходе по-прежнему напряжение полнойшкалы. Неравенство напряжений на выходной шине 5 и резисторе 6 появляет 40ся из-за погрешности преобразования,вносимой повторителем 4 напряжения,а также ограниченным выходным сопротивлением преобразователя 1код-.ток. Это неравенство приводит кразбалансу нуля на инвертирующемвходе операционного усилителя 2,что 247 4приводит к изменению его выходного напряжения на величину, равную погрешности преобразования, компенсируя ее.Выходное напряжение П, операционного усилителя 2 связано с его коэдхЬициентом усиления по напряжению К, без обратной связи следующей формулой:П =Б (1+- - -)+П1ВЫх бх К сми где П - напряжение смещения операционного усилителя 2, приведенное к входу.Операционный усилитель 2 должен быть спроектирован так, чтобы при, отсутствии входного сигнала на его выходе было напряжение, равное напряжению полной шкалы преобразователя код-напряжение, тогда влияние коэффициента усиления усилителя на точность преобразования незначительно. В этом случае коэ 4 дициент усилвния операционного усилителя 2, необходимый для обеспечения требуемой томности преобразования, должен превышать или быть равным отношению амлитуды изменения выходного найряжения к допустимой погрешности преобразования.Снижение пределов изменения : выходного сигнала операционного.усилителя 2 позволяет уменьшить время установления выходного напряжения устройства и, кроме того, позволяет использовать операционные усилители с низким коэКициентом усиления и соответственно обладающие большим быстродействием, что также позволяет повысить быстродействие устройства по сравнению с известным.Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным за счет введения новых элементов преобразовывает входной код с большим быстродействием.ираж 872 Подписи ЮШИ Заказ 3195/5 1156247 Уагород Проектыаа
СмотретьЗаявка
3679286, 26.12.1983
ОРГАНИЗАЦИЯ ПЯ М-5222
ФЕДОРОВ ВЯЧЕСЛАВ АЛЕКСЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H03M 1/66
Метки: код-напряжение
Опубликовано: 15.05.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1156247-preobrazovatel-kod-napryazhenie.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь код-напряжение</a>
Предыдущий патент: Способ демодуляции двухфазных трехуровневых сигналов
Следующий патент: Транзисторный ключ
Случайный патент: Установка для приготовления глинянойсуспензии