Цифро-аналоговый преобразователь

(56) Авторское свидетельство СССР Н 600720, кл. Н 03 К 13/02, 1974, (54)(57) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВА ТЕЛЬ по авт.св. У 600720, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности его работы с одновременным повышением быстродействия, в него введены конденсатор, первый и второй аналоговые ключи, усилитель с резистором обратноисвязи, блок управления, вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, выход - с входами уцравления первого и второго аналоговыхключей, выход первого аналоговогоключа соединен с потенциальной об-кладкой конденсатора и входом усилителя с резистором обратной связи,выход которого соединен с аналоговым входом второго аналогового ключа, выход которого соединен, с входомоперационного усилителя постоянноготока, выход которого соединен с аналоговым входом первого аналоговогоключа,Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в измерительныхустройствах и является усовершенствованием авт.св. Ф 600720.Целью изобретения является повышение стабильности Ьго работы с одновременным повЬппением быстродействия.На фиг. 1 приведйну структурнаясхема устройства; на фг. 2 - пример:выполненируФвого аналоговогоключа; на.Фиг". 3"эпюры, поясняющие рабусу устройства.Устройство содержит выходнойоперационный усилитель 1 постоянного тока с резистором 2 в цепи обратной связи, набор 3 резисторов,подключенных одним зажимом к шине 4источника опорного напряжения, адругим через диодные ключи 5 - к .входу выходного операционного усилителя 1, причем другие зажимы диодных ключей 5 подключены к входнымшинам преобразователя, выкод операционного усилителя 1 через резистор 6 соединен с шиной 4 источникаопорного напряжения, конденсатор 7,первый и второй аналоговые ключи 8и 9, усилитель 1 О с резистором обратной связи, выполненный на повторителе 11, усилителе 12 и резисторе 13, блок 14 управления, вход которого соединен с шиной 15 тактовыхимпульсов, выход - с входами управления первого и второго аналоговыхключей 8 и 9, выход первого аналогового ключа соединен с потенциальнойобкладкой конденсатора 7 и входомусилителя 10 с резистором обратнойсвязи, выход которого соединен саналоговым входом второго аналогового ключа 9, выход которого соединенс входом операционного усилителя 1постоянного тока, выход которого соединен с аналоговым входом первогоаналогового ключа 8,Первый аналоговый ключ 8 выполнен с разделенной цепью управления на транзисторах 16 и 17, трансформаторе 18, резисторе 19конденсаторе 20, элементе НЕ 21. Блок 14 управления содержит последовательно включенные элемент задержки, элемент И и линию задержки, второй вход элемента И соединен с входом блока управления.,В качестве второго ана 5 О 1520 2530 3540 45 55 рой вход элемента И соединен с входом блока управления, осуществляет Формирование сигнала управления аналоговыми ключами и выполнен на микросхемах серии.133, а элементами задержки,являются интегрирующие цепочки ВС-типа. Задержка тактовык сигналов в блоке управления имеет величину 0,2-0,3 мкс, чтобы управляющий сигнал ло времени совпадал с плоскойчастью ступеньки (фиг. 3). Эти импульсы, поступая на первый аналоговый ключ 8, на элемент НЕ 21, вызывают в первичной обмотке импульснологового ключа 9 может быть использована микросхема 590 КН 2,Устройство работает следующим образом.Последовательный цифровой код поступает на входы диодных ключей 5 (фиг. 1), которые коммутируют ток от источника опорного напряжения через набор 3 резисторов на вход операционного усилителя 1 с обратной связью, причем резисторы имеют номиналы В, 2 В, 4 В 2 В. При формировании ступенчатого линейно меняющегося напряжения код на входах диодных ключей 5 с каждым переключением меняется на единицу. В результате этого на входе усилителя 1 ток меняется на величину, равную младшему разряду. На выходе операционного усилителя 1 появляется ступенчатое напряжение (фиг. Зл), которое помимо единичных ступенек содержит . значительные выбросы, вызванные как, паразитными параметрами диодных ключей, так и неодновременностью пере. ключения и различной длительностью фронта и среза импульсов управления разных разрядов .импульсов последовательного цифрового кода. При включении старшего разряда все остальные, начиная с первого младшего, выключаются, Поскольку время включения стар" старшего разряда отличается от времени остальных разрядов, Форма напряжения искажается, что проявляется в виде выбросов того или иного направления (фиг, За). Последовательность тактовых импульсов (фиг, 3 3), равная частоте переключения цифрового кода, поступает на вход блока 14 управления. Блок 14 управления содержит последовательно включенные элемент задержки, элемент И и линию задержки, вто1200402 Йп го трансформатора 18 импульсный ток. Во вторичной обмотке импульсного трансформатора 18 трансформируется импульсное напряжение, по времени и длительности соответствующее импульсу (фиг. 36), которое открывает транзисторы 16 и 17 (фиг, 2 ),Ступенчатое напряжение (фиг. За) с выхода усилителя 1 через транзисторы 16 и 17 аналогового ключа 8 гоступает на накопительный конденсатор 7 и заряжает его до соответствующей величины. Напряжение накопительного конденсатора 7 через повторитель 11 с большим входным сопротивлением и усилитель 12 поступает на выход Формирователя (фиг. 3).В момент заряда накопительного конденсатора 7 выходное напряжение через резистор 13 обратной связиоткрытый второй аналоговый ключ 9 оступает на вход усилителя 1, ак напряжение отрицательной связи, увеличивая линейность выходного ступенчатого напряжения.В аналоговых ключах на точность переключения аналогового сигнала влияет цель управления, которая вносит в аналоговый сигнал дополнительную погрешность.Чтобы избежать влияния цепи управления, в предлагаемом устройстве цепь управления отделена от цепи переключения с помошью импульсного трансформатора 18, конденсатор 20 и резистор 19 являются Фильтром,Использование предлагаемого устройства в радиолокационной техникев устройствах отображения позволя-ет повысить качество отображаемойинформации. Наличие выбросов нафронтах ступенек известного устройства приводит к искажениям отображаемых фигур и знаков, так как прямые линии и отрезки в известном .10 устройстве приобретают форму кривых. С другой стороны использование предлагаемого технического решения позволяет значительно повыситьчастоту переключения кода. Из практики установлено, что ступенчатое на-пряжение с выбросами на фронтах сту-.пенек в устройствах отображения можно применять при отношении временипомехи 1 к времени ступеньки 1, 2 равном= 0,05стгде время помехи г = 0,1 мкс 25 Это соответствует частоте переключения цийрового кода 500 кГц,т.е. предельная частота переключениякода в известном устройстве составляет 500 кГц.В предлагаемом техническом решении помехи практически отсутствуют,что позволяет повысить частоту переключения кода до 2 МГц, т.е. повысить частоту переключения кода по 35 сРавнению с извес н и устройс вомв 4 раза.1200402 Составитель А. Горбачеведактор В. Иванова Техред О.Ващишина Коррект яск аказ 7877/60ВНИИП Подписомитета СССоткрытий 3035,кая на ППП "Патент", г. Ужгород Тираж 871 И Государственног делам изобретений Москва, Ж, Рауш д. 4/5Проектная, 4