Функциональный цифро-аналоговый преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 1507,8(1 беллетень Но 26Дата опубликования описания 1507,80 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Московский институт электронной техники(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ емый резистор соединен со входом второго операционного усилителя, выход которого соединен со входом первогоцифрового управляемого резистора.Недостатком известного преобразователя является сложность структурной схемы, так как для воспроизведения заданных функций в нем используются два многоразрядных цифровых входа и дополнительные управляемье резисторы, подключенные к выходам усилителей.Целью изобретения является упро;Шение функционального цифроаналогового преобразователя.Для достижения поставленной целив функциональном цифроаналоговом преобразователе, содержащем первый опЕ- рационный усилитель с первым масштабным резистором в цепи обратной связи, вход первого операционного усилителя подключен к выходу первого цифрового управляемого резистора, первый аналоговый вход которого является аналого" вым входом преобразователя, циФровой вход - цифровым входом преобразовать.ля, а второй аналоговый вход соеурнен .с шиной нулевого потенциала, опорой цифровой управляемый резистор и второй операционный усилитель со вторым 1Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение в микроэлектронных аналого-цифровых вычислительных устройствах и системах управления. 5Известен Функциональный цифроаналоговый преобразователь 1),содержащий цифровые управляемые резисторы с номиналами разрядных резисторов,пропорциональными степени двух, в котором используются весовые прецизионные резисторы широкого диапазона номиналов,Недостатком такого преобразователя является сложность структурной 15 схемы при изготовлении его в микро- миниатюрном варианте.Наиболее близким техническим решением является функциональный цифроаналоговый преобразователь 2), со держащий масштабные резисторы, два цифровых управляемых резистора, ключи и операционные усилители с резисторами в обратной связи. Вход первого операционного усилителя через цифро вой управляемый резистор соединен с аналоговым входом преобразователя, а выход усилителя является выходом пре" обраэователя. Кроме того, выход усилителя через второй .цифровой управлямасштабным резистором в цепи обратной связи, ко входу которого подключен первый вывод вхбдного масштабного резистора, второй, вывод входного масштабного резистора соединен с аналоговым входом преобразователя,первый. аналоговый вход второго цифрового управляемого резистора подключен к выходу второго операционного усилителй, вход которого соединен со вторым аналоговым входом второго цифрового управляемого резистора, цифровой вход преоб О разователя соединен с цифровым входом второго цифрового управляемого резистора, выход которого подключен ко входу первого операционного усилителяНа фиг, 1 приведена схема первого 15 варианта построения функционального цифроаналогового преобразователя; на Фиг, 2 - схема второго варианта этого же преобразователя,Функциональный цифроаналоговый преобразователь (Фиг. 1) содержит операционные усилители 1 и 2 с масштабными резисторами 3 и 4 в соответствующих обратных связях, входной масштабный резистор 5 и циФровые управляемые 25 резисторы 6 и 7,Цифровой управляемый резистор ь состоит из ключей 8 О,и двух групп разрядных резисторов 90-9. и 10,-40 , выполненных по структу.ре Вй.Цифровой управляемый резистор 7 состоит из ключей 11 - 11 П , и двух групп разрядных резисторов 12 о и 13 о - 13, Аналоговый вход преобра-З 5 зователя обозначен цифровой 14,цифровой вход - цифрой 15, выход преобразователя - цифрой 16.Второй вариант преобразователя (фиг. 2) содержит, операционные усилители 17 и 18. с масштабными резистора ми 19 и 20 в обратной связи,входные масштабные резисторы 21 и 22 , согласующие резисторы 23 и 24, циФровые управляемые резисторы 25 и 26.Аналоговый вход устройства обозна чен цифрой 27, цифровой вход вцифрой 28, выход преобразователя - цифрой 29,Функциональный цифроаналоговый преобразователь (фиг. 1) работает сле- щ дующим образомВходное напряжение 06 через вход" ной масштабный резистор 5 поступает на на вход операционного усилителя 2, охваченного отрицательной обратной связного. На выходе операционного усилителя 2 появляется напряжение О равноеЬх У,+У (м -М) чина проводимости реэисв 9 и 13, 60 чины проводимостей реоров 4 и 5; д чный код; й- максиьЫльное значение двоичного кОдя65 Это напряжение поступает через циф- ровой управляемый резистор 7 на вход операционного усилителя 1,куда поступает также входное напряжение через цифровой управляемый резистор 6.Напряжение на выходе операционного усилителя 1, охваченного отрицательной обратной связью посредством резистора обратной связи 3, является выходным напряжени" ем устройства и равно1)бьат -Оьх, .Коэффициент К представляет собой функцию видагде у - проводимость масштабногорезистора 3.Эта Функция обеспечивает приближение к зависимостих=-51 п472с погрешностью не более 0,38 при изменении аргумента о с Н1 что обеспечивает реализацию восьми- разрядного преобразователя. Параметры Уо, У 4, У, у расчитываются исходяиз наилучшего в смысле Чебышеваприближения функции к синусной зависимости,Описанный преобразователь реализует также приближение к зависимости Мсо 36 при о(9 1 при управлении цифровыми управляемыми резисторами 6 и 7 обратным ка-. дом Й.Второй вариант преобразователя(фиг. 2) обеспечивает воспроизведение тех же тригонометрических ФункцийхЪ 4 аЕМи у=-сОз г яущ при 0( М ( )Ч с погрешностью не более 0,38.Передаточный коэффициент К преобразователя в этом случае представляется функциейУгг Уо "фУгЪУг 4 УоЦ ок Уо 4)49 Р 25 20 Угъ У 24 Уго Уг 4 У 2 оРо Чем УгоУо)4где уело,угу,угз,и у 94 -соответственно проводимости резисторов 20, 22, 23 и 24 При этом должно выполняться условиеЪгУо )4 иаксУд у,где ч и- проводимости резисторов 21 и 19,19Воспроизведение этих функций достигается при управлении .цифровымиуправляемыми резисторами 25 и 26прямым двоичным кодом.Это устройство синусного цифроаналогового преобразователя, управляемо"го прямым кодом, позволяет воспроизводить синусную и косинусную функциюодного аргумента (например, в системах преобразования прямоугольных координат в полярные), используя только прямой двоичный код, что вдвое сокрашает количество цифровых шин управления,Рассмотренные варианты построенияфункционального преобразователя позволяют уменьшить количество исполь-,зуемых в нем элементов и упроститьсхему их соединений. формула изобретения 1 О Функциональный цифроаналоговый преобразователь, содержашнй первый операционный усилитель с первым мас 15 штабным резистором в цепи обратной связи, вход первого операционного усилителя подключен к выходу первого цифрового управляемого резистора,первый аналоговый вход которого является 20 аналоговым зходом преобразователя, цифровой вход - цифровым входом преобразователя,а второй аналоговый вход соединен с шиной нулевого потенциала, второй цифровой управляемый резистор 25 и второй операционный усилитель - со-вторая масштабным резистором в цепи обратной связи, ко входу которого подключен, первый вывод входного масштабного резистора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения, в нем второй вывод входного. масштабного резистора соединен с аналоговым входом преобразователя, первый аналого" вый вход второго цифрового управляемого резистора пбдключен к выходу второго операционного усилителя, вход которого соединен со вторым аналоговым входом второго цифрового управляемого резистора, цифровой вход преобразователя соединен с цифровым входом второго цифрового управляемого резистора, выход которого подключен ко входу первого операционного усилителя.гИсточники информации,1,Смолов В,Б фомичев В.С,Аналого-цифровые и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства.Л., Энергия ,1974, с. 157.2. йвторское свидетельство СССР9 591879, кл. 0 06 д 3/00, 1976 (прототип),.Сахаров М,Куэьма рект арош 4242/38Тираж ЦНИИПИ Государственпо делам иэобретен 113035, Москва, Ж 751 Подписноеого комитета СССРий и открытий35, Раушская наб д. 4/ Ужгород, ул. Проектная Составитель тор Н.Каменская Техрфилиал ППП фПатен идМРФ