Цифроаналоговый преобразователь с автоматической коррекцией нелинейности

СООЗ СОЗЕТСНИХвивиииививвивив РЮЪЬЛИК А 4 Н 03 М 1/6 Р:и. ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ ЕНИЯв ВТОРСНОМ ДЕТЕЛЬСТ СССР1980. 198 ОВАТЕЛЬ ЕЛИНЕЙТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ САНИЕ ИЗ(57) Изобретение относится к техникесредств связи и позволяет повыситьточность преобразования кода в аналоговый сигнал за счет использования,цифроаналогового преобразователя(ЦАП) младших разрядов в качествеэталонного источника для сравненияс источниками тока старших разрядов,Устройство работает в двух режимахфв режиме преобразования входногоцифрового кода и в режиме коррекциинелинейности. В первом режиме входной(ПДКТ) в (2"-1)-й разрядный код,Где и - число старших разрядов входного кода. Выходной сигнал с ГЩКТ ус"танавливает триггеры в положения, соответствующие входному коду. Приэтом выходной сигнал с триггеровуправляет переключателями тока, навыходах которых, являющихся выходной шиной, формируется выходной аналоговый сигнал,(пропорциональныйвходному коду старших разрядов,Входной код младших разрядов преоб"разуется непосредственно в ЦАП младИзобретение относится к технике средств связи и может быть использовано при построении быстродействую" щих, высокоразрядных цифроаналоговых преобразователей, применяемых, например, в цифровой телевизионной технике.Цель изобретения - повьппение точности преобразования.На чертеже представлена функциональная схема цифроаналогового преобразователя с автоматической коррекцией нелинейности.Устройство содержит цифроаналоговый.преобразователь 1 младших разрядов, ш управляемых источников 2 тока,ш переключателей 3 тока, ш аналоговьх запоминающих устройств 4, гдеиш = 2 -1, а и - число старших разрядов, вычитающий усилитель 5, ш триггеров б, регистр 7 памяти, ш-входовой элемент ИЛИ 8, и элементов И 9, преобразователь 10 двоичного кода в термометрический, регистр 11 сдвига, входные шины 12-14 и выходную шину 15.Устройство работает следующим об- уазом. Цифроаналоговый преобразователь с автоматической коррекцией нелинейности работает в двух режимах - в режиме преобразования цифровых сигналов, поступающих по входным шинам, и в режиме коррекции нелинейности. Управление режимами работы преобразователя осуществляется строчными синхроимпульсами. Во .время активной части строки преобразователь работаших разрядов, выходной сигнал которого складывается с выходным сигналомпереключателей на выходной шине, Врежиме коррекции нелинейности выходной сигнал полной шкалы ЦАП младшихразрядов поочередно сравнивается стоками старших разрядов. При этомразница сигналов компенсируется спомощью цепи обратной связи состоящей иэ вычитающего усилителя, аналоговых запоминающих устройств, управляемых источников тока и переключателейтока. 1 ил. ет в режиме преобразования входной информации. Элементы И 9 заперты, триггеры б и регистр 7 памяти работают в режиме приема и выдачи информации, аналоговые запоминающие устройства 4 - в. режиме хранения, преобразователь 10 двоичного кода в термометрический - в режиме преобразования входной информации. На преобразователь по входной шине поступает Б-разрядный код. Причем младшие ш разрядов поступают на входы регистра 7 памяти, а старшие и разрядов - на входы преобразователя О двоичного кода в термометрический, где преобразуются в (2 -1)-разрядный термометрический код, Этот код поступает на входы триггеров б, которые тактируются одним сигналом ТИ с регистром 7 памяти. Таким образом, разрядные токи цифроаналогового преобразователя 1 младших разрядов и управляемых источников 2 тока коммутируются одновременно (с очень малым разбросом), что приводит к уменьшению коммутационных выбросов. Кроме того, преобразование и-разрядного двоичного весового кода в термометлрический (2 -1)-разрядный код, характеризующийся равными весами разрядов, позволяет уменьшить величиу максимального коммутационного выброса при переключении старшего разряда в (2"-1) раэ. 35Если по входной шине поступает нарастающий цифровой код, то сначала из нагрузки, которая подключается3 12594 между выходной шиной 15 и шиной нуле- його потенциала, вытекает выходной ток цифроаналогового преобразователя 1 младших разрядов. Падение напряжения на нагрузке уменьшается, а потен циал на выходе, цифроаналогового преобразователя увеличивается, оставаясь отрицательным.При включении первого из старших разрядов ток управляемого источника 2 тока, равный сумме токов полной шкалы цифроаналогового преобразователя младших разрядов и току самого младшего разряда цифроаналогового преобразователя, втекает через переключатель 3 тока в нагрузку. При 15 этом включены токи всех младших разрядов. В результате потенциал на выходе преобразователя продолжает уве-.личиваться, становясь положительным, а падение напряжения на нагрузке тоже 20 увеличивается. При включении последу" ющих старших разрядов преобразователь работает айалогично. Таким.образом, при нарастании входного цифрового кода на выходе преобразователя 25 формируется нарастающее напряжение.Во время строчного синхроимпульса преобразователь работает в режиме .коррекции нелинейности. За время одного строчного синхроимпульса корректируется один управляемый источник 2 тока. Каждый строчный синхроимпульс перемещает "1" по кольцу, из одной ячейки в другую ячейку регистра 11 сдвига, и тем самым по очереди выби- З 5 рается для коррекции каждый управляемый источник 2 тока. "1" записывается при включении в любую ячейку регистра сдвига .1. Итак, строчный синхроимпульс обнуляет по входу 40 управления выходы преобразователя 1 О двоичного кода в термометрический через элемент И 9, на который пришел сигнал разрешения с одного из выходов регистра 11 сдвига, поступает на 45 вход установки соответствующего триггера 6, устанавливая его в "1", устанавливает по входу управления соответствующее аналоговое запоминающее устройство 4 в режим запоминания и 50 через ш-входовой элемент ИЛИ 8 устанавливает регистр 7 памяти в состояние "ОООО". При этом вычитающий усилитель 5 55 вырабатывает такой сигнал управления, что ток на втором выходе соответствующего переключателя 3 тока равен 92 4току полной шкалы цифроаналогового преобразователя 1 младших разрядов плюс ток младшего разряда цифроаналогового преобразователя. Эта добавка тока получается за счет установки соответствующей величины напряжения смещения вычитающего усилителя 5. Точность установки тока старших разрядов определяется коэффициентом усиления вычитающего усилителя 5, который может быть выбран необходимой для любой практической задачи величины. По окончании строчного синхроимпульса соответствующий аналоговый запоминающий элемент 4 переходит в режим "Хранение" и поддерживает установленный ток соответствующего управляемого источника тока 2 постоянным до следующей коррекции. За (2"-1 ) строчных синхроимпулъсов "1" обходит все ячейки регистра 11 сдвига и про-. изводится полная коррекция нелинейности цифроаналогового преобразователя, после чего цикл коррекции повторяется снова.Формула изобретенияЦифроаналоговый преобразователь с автоматической коррекцией нелинейности, содержащий регистр сдвига, вычитающий усилитель, т элементов И, ш управляемых источников тока, ш переключателей тока и ш аналоговых запоминающих устройств, где ш = 2 -1, а п - число старших разрядов входного кода, информационные входы аналоговых запоминающих устройств объединены, а выход каждого аналогового запоминающего устройства через соответствующий управляемый источник тока соединен с информационным входом соответствующего переключателя тока, первый выход каждого из которых подключен к шине нулевого потенциала, а первый вход вычитающего усилителя соединен с выходной шиной, о т л и ч а ю щ и Й- с я тем, что, с целью повьппения точности преобразования, в него введены регистр памяти, цифроаналоговый преобразователь младших разрядов, ш триггеров, ш-входовый элемент ИЛИ и преобразователь двоичного кода в,тер. мометрический, первые входы которого, являются соответствующими и шинами входного кода старших разрядов, выходы соединены с первыми информационны-. ми входами соответствующих триггеров,1259 12 Составитель А, СимагинТехред Л.Сердюкова Корректор И. Муска Редактор М Бланар з 5139/58 Тираж 81 б Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москна, Ж, Раушская наб д.Проектная,роизводстненно-полиграфическое предприят горо 5а второй .вход объединен с первыми входами элементов И, с входам синхронизации регистра сдвига и является входной шиной строчных импульсон, информационный вход регистра сдвига соединен с выходом его старшего разряда, выходы регистра сдвига - с вторыми входами соответствующих элементов И, выход каждого из которых соединен с вторым информационным входом 1 О соответствующего триггера, с управляющим входом соответствующего аналогового запоминашщего устройства и соответствующим входом ш-входового элемента ИЛИ, выход которого соеди нен с входом установки в "О" регистра памяти, вход синхронизации которого объединен с входами синхронизации триггеров и является шиной тактовых 492 6импульсов, а выходы триггеров соединены с управляющими входами соответствующих переключателей тока, вторыеныходы которых объединены с выходомцифроаналогоного преобразователямладших разрядов и подключены к первому входу вычитающего усилителя,информационные входы регистра памяти являются соответствующими шинамивходного кода младших разрядов, выходы регистра памяти соединены с соответствуюшими входами цифроаналогового преобразователя младших разрядов, второй вход вычитающего усилителя соединен с шиной нулевого потенциала, а . его выход подключен кинформационному входу а - го аналого.