Двоично-десятичный цифроаналоговый преобразователь

ВТОРСНОМ и:ТЕДЬСТВ 24 ьс емы е ЧНЫИ ЦИФРОАНАЛОГ носитс авт ьй технике и но в системаховой информаци ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский политехническийтут им. 50-летия Великой Октябсоциалистической революции(54) ДВОИЧНО;ДЕСЯТ ВЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ (57) Изобретение о тике и вычислитель жет быть испольэов преобразования циф аналоговую, а также в цифровых измерительных приборах. Цель изобретения - повышение точности и уменьшсние коммутационных выбросов выходного сигнала. Двончно-десятичный цифроаналоговый преобразователь содержитпреобразователь 1 код - напряжение,выходную шину 2, и декадных преобразователей 3.1-3.п код - ток, в состав каждого иэ которых входят четырехразрядный регистр 4, блок 5 ключей, реэистивная матрица 6 и преобразователь 7 код - код на элементеИЛИ, входную шину 8 преобразуемогокода и входную шину 9 установки внулевое состояние, Резистивная матрица 6 каждого преобразователя выполнена на четырех резисторах, сопротивления которых относятся как целыечисла 1:1 2 4, 1 з и, ф лы, 2 ил,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации в анало 5 говую, а также в цифровых измерительных приборах.Цель изобретения - повышение точности преобразования и уменьшение ве" личины коммутационных выбросов вы ходного сигнала.На Фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - реализация резистивной матрицы.Двоично-десятичный цифроаналоговый преобразователь (Фиг,1) содержит преобразователь 1 ток - напряжение, выходную шину 2, и декадных преоб" разователей 3 код - ток, выполненных в виде четырехразрядного регист- щ ра 4 блока 5 ключей, резистивной матрицы 6 и преобразователя 7 код - код на элементе ИЛИ, входную шину 8 преобразуемого кода и входную шину 9 установки. Резистивная матрица 6 каждого преобразователя 3. выполнена на четырех резисторах, сопротивления которых относятся как целые числа 1: 1:2:4.Двоично-десятичный цифроаналоговый преобразователь (фиг.1) работает следующим образомПосле поступления команды занесения по шине 9 в регистры 4 заносится значение преобразуемого кода Ио, поступающего на входную шину 8, Преобразуемый код с выхода регистра 4 преобразователя 3 код - ток поступает на управляющие входы блока 5.1 .ключей, на инФормационный вход которого подается опорное напряжение, одинаковое для всех блоков 5 ключей. При этом сигналы с выходов первого (старшего), третьего и четвертого (младшего) разрядов регистра 4 поступают непосредственно на соответствующие управляющие входы блока 5 ключей, на второй вход которого поступает сигнал с выхода элемента ИЛИ 7, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами50 первого и второгоразрядов регистра 4. При этом если на входе регистра 4 йрисутствует код а,ааа в виде двоично-десятичного кода в системе счисления 8-4-2- 1, то на управляющих 55 входах блока 5 ключей формируется коД а(аЧа ) аза, гДе знак Ч обозначет операцию логического сложения. В соответствии со значением полученного кода включаются соответствующие ключи блока 5 ключей, подавая на соответствующие входы реэистивной матрицы б напряжение цоем эталонного источника сигнала. Реэистивная матрица каждого декадного преобразователя 3 код - ток выполнена на че-тырех резисторах (Фиг.2), сопротивления которых соотносятся как 1 О К: 310К:21101 К:4 10К, где 11, 2 и. Токи с резистивных матриц 6 поступают на преобразователь 1 ток - напряжение. На выходе преобразователя 1 (последний реализуется на операционном усилителе с резистором в цепи отрицательной обратной связи) формируется напряжение, пропорциональное значению преобразуемого кода И 8.Для пояснения достижения повышения точности преобразования входного кода предположим, что код младших декад (1 ) 1) имеет нулевое значение. Тогда ток на выходе резистивной матрицы 6.1 старшего декадного преобразователя 3.11 = ацап цапК+4(а, Ч а )+2 аз+а).В соответствии с полученным выражением нетрудно убедитьсячто первые восемь входных комбинаций обеспечивают получение пропорциональных токов так же, как и в схеме известного преобразователя.При поступлении входного кода а а а а= 1000 срабатывают сразу дваЭ фключа блока 5.1, так как на управляющие входы этих ключей поступает единичный сигнал с выхода первого разряда регистра 4.1. В этом случае общий ток на выходе резистивной матрицып (4+4+0+О) 8 оп2: 4 КПри поступлении кода 1001 срабатывает также и четвертый ключ блока 5. 1, так как на его цифровом входе появляется сигнал "1", поэтому общий ток становится равныи51 щ " (4+4+0+1)9 -ф"-.цоай. 4 К . 4 1575313 6 выброс, равный 4 ед, МЗР, т,е. в 2 раза меньший по величине.В известном устройстве при этомже значенииполучают 1й Ьас15- 1 что в 1,36 раз больше, чем35в предлагаемом устройстве.Коммутационные выбросы обусловлены различием во времени срабатыванияключевых элементов. Как правило,ключевые элементы в нулевое состоя- щние переходят быстрее, чем в единичное. В связи с тем, что в известнойи предлагаемой схемах первые восемькодовых комбинаций совпадают, выбросы .в первых семи позициях не отличаются.Отличие будет при изменении входногокода с кодовой комбинацией 0111 вкодовую комбинацию 1000. Визвестнойсхеме прк этом на выходе появляетсявыброс, равный 8 ед. МЗР (в зависимости от соответствующего приращения.тока 1-).,В предлагаемом устройствепри аналогичной .ситуации появляется В преобразователе абсолютные погрешности для токов 1 , 1, 1, Ьпротекающих соответственно через резисторы 6.1.1-6; 1.4. первой декады,при одинаковых для каждого тока относительных погрешностяхравны:1 = 1,;Л 1, = - 1 где 1, = Ц, /г.1Следовательно, максимальная абсолютная погрешность выходного тока первой декадыфЬ 1, = ,.61 = - 1М= Максимальное значение выходноготока при входном коде 1001 Таким образом, максимальная приведенная погрешность 1. Двоично-десятичный цифроаналоговый преобразователь, содержащий преобразователь ток - напряжение, выход которого является выходной шиной, декадные преобразователи код - ток, каждый из которых выполнен в виде четырехраэрядного регистра, блока ключей и реэистивной матрицы, выход которой соединен с входом преобразователя код - напряжение, а .входы подключены к соответствующим выходам блока ключей, информационный вход которого является входной шиной опорного сигнала, информационные входы четырехразрядного регистра являются соответствующей входной шиной декады преобразуемого коца, выходы первого, третьего и четвертого разрядов соединены с соот-. ветствующими входами управления бло вка ключей, а вход записи является входной шиной занесения. информации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования и уменьшения величины коммутационных выбросов выходного сигнала, в каждый декадный преобразователь код - ток введен преобразователь код код, выполненный на элементе ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом управления блока ключей, а первый и второй входы соединены с выходами соответственно первого и второго разрядов четырехразрядного регистра.2. Преобразователь по и.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что резистивная матрица каждого декадного преобразователя код - ток выполнена на четырех резисторах с соотношением сопротивлений (1;1:2:4), 10 , где ь.= =1,2п - номер декадного преобразователя код - ток, первые выводы резисторов являются соответствующими входами резистивной матрицы, второй вывод первого резистора объединен с первыми выводами остальных резисторов и является выходом резистивной матрицы.1575313 Влл дхЯ И.Я Вл.ь Заказ 1792 Тираж 669 ПодписноеНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москвау Ж 35 р Раушская набр д 4/5при ГКНТ ССС роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Гагарина, 101 Составитель Н,Капитановедактор А.Огар Техред И,Дидык Корректор С,Шекмар