CS204209B1 - číslicově analogový převodník - Google Patents

Description

Vynález řeší zapojeni číslicové analogového převodníku s cyklickou záměnou odporů v děliči napětí.

Dosud známá zapojení číslicově analogových převodníků pracují na principu sčítání váhových proudů na vstupu operačního zesilovače nebo na principu šířkové modulace referenčního napětí. První způsob převodu vyžaduje přesné.odporové sítě, případně jejich justáž, druhý způsob vyžaduje kvalitní integrační zesilovač, integrující šířkově modulovaný impulsní signál s vysokým rozsahem střídy.

Uvedené nevýhody odstraňuje číslicově analogový převodník podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že sestává ze shodných odporů, například prvního odporu, druhého odporu, třetího odporu a čtvrtého odporu, jež jsou jedním koncem spojeny s neinvertujicím vstupem prvního operačního zesilovače, jehož invertující vstup je spojen s jeho výstupem. Druhé konce shodných odporů jsou spojeny s analogovými vstupy přepínačů, jejichž první analogové výstupy jsou spojeny se zdrojem referenčního napětí. Druhé analogové výstupy jsou spojeny se zemí a jejich řídicí vstupy jsou spojeny s výstupy kruhového registru. Vstupy kruhového registru jsou spojeny s prvními výstupy číslicového dekodéru.

Dále je podle vynálezu výhodné, jestliže druhé výstupy číslicového dekodéru jsou spojeny s řídicími vstupy přepínačů, jejichž analogové vstupy jsou přes váhové odpory spojeny s invertujícím vstupem druhého operačního zesilovače. První analogové výstupy přepínačů jsou spojeny se zdrojem referenčního napětí a jejich druhé analogové výstupy jsou spojeny se zemi. Výstup prvního operačního zesilovače je spojen přes pátý odpor s invertujícím vstupem druhého operačního zesilovače, jenž je spojen přes šestý odpor s výstupem druhého operačního zesilovače, který je současně analogovým výstupem číslicově analogového převod204209 niku. Vstup číslicového -dekodéru je číslicovým vstupem číslicové analogového převodníku. Předností zapojení číslicově analogového převodníku podle vynálezu je podstatné zvýšení statické přesnosti převodu, nebol bity vstupního číslicového signálu s nejvyššími váhami jsou převáděny metodou cyklické záměny odporů v děliči napětí, jež vylučuje vliv nepřesnosti a nestability odporů na přesnost převodu. Bity vstupního číslicového signálu s nižšími váhami jsou převáděny metodou paralelního číslicově analogového převodu s váhovou odporovou sítí. Další předností zapojení je odstranění justáže odporů.

Zapojení číslicově analogového převodníku podle vynálezu je blíže objasněno na přiloženém výkrese a popisem čtyřbitového Číslicově analogového převodníku.

Číslicově analogový převodník sestává ze shodných odporů, například prvního odporu X, druhého odporu 2, třetího odporu J a čtvrtého odporu X, jež jsou jedním koncem spojeny s neinvertujícím vstupem 91 prvního operačního zesilovače jehož invertující vstup 92 je spojen s jeho výstupem 93. Druhé konce shodných odporů jsou spojeny s analogovými vstupy 111. 121 . 131 . 141 přepínačů 11 . 1 2. 13. XX, jejichž první analogové výstupy 112, 122. 132. 142 jsou spojeny s referenčním zdrojem 1 9. Druhé analogové výstupy 113. 123. 133. 143 přepínačů XX, XX, XX a XX jsou spojeny se zemí 20 a jejich řídicí vstupy 114. 124. 134. 144 jsou spojeny s výstupy 175. 176. 177. 178 kruhového registru 1 7. jehož hodinový vstup 179 je spojen s generátorem impulsů a jehož vstupy 171. 172. 173. 174 jsou spojeny g prvními výstupy 181, 182. 183. 184 číslicového dekodéru 18.

Číslicově analogový převodník dále sestává z váhových odporů X, 6, jež jsou jedním koncem spojeny s invertujícím vstupem 101 druhého operačního zesilovače 10 a druhé konce váhových odporů £, 6 jsou spojeny s analogovými vstupy 151. 161 přepínačů 1 5. 16. jejichž první analogové výstupy 152. 162 jsou spojený s referenčním zdrojem 1g. Druhé analogové výstupy 153. 163 přepínačů XX, 16 jsou spojeny se zemí 20 a jejich řídicí vstupy 154. 164 jsou spojeny s druhými výstupy 185. 186 číslicového dekodéru 18.

Invertující vstup 101 druhého operačního zesilovače 10 je spojen přes pátý odpor 2 s výstupem 93 prvního operačního zesilovače 2 a zároveň je spojen přes šestý odpor 8 s výstupem 102 druhého operačního zesilovače 1 0. který je současně analogovým výstupem 23 číslicově analogového převodníku a vstup 187 číslicového dekodéru 18 je současně číslicovým vstupem 22 číslicově analogového převodníku.

Číslicově analogový převodník pracuje tak, že prvé dva bity číslicového signálu s vyššími váhami jsou dekódovány v číslicovém dekodéru 18 na čtyřbitový kód, jimž je přednastavován kruhový registr 1 7. řízený generátorem impulsů, který je připojen na hodinový vstup 179 přes svorku 21 . Kruhový registr 17 ovládá přepínače XX, 1 2. 13 a XX, které synchronně přepínají shodné odpory, první odpor χ, druhý odpor 2, třetí odpor J a čtvrtý odpor X, k referenčnímu zdroji 19 nebo k zemi 20 < První operační zesilovač 2 pracuje ve funkci sledovače napětí. K výstupu prvního operačního zesilovače 2 je připojen invertor, tvořený pátým odporem 2, šestým odporem 8 a druhým operačním zesilovačem 10. Číslicově analogový převodník je dále doplněn přepínači 15 a 16. přepínajícími váhové odpory 2 a 6 k refernčnímu zdroji 19 nebo k zemi 20. Přepínače jsou řízeny bity číslicového signálu s nižšími váhami. Za předpokladu synchronního přepínání shodných odporů je dělicí poměr číslicově analogového převodníku určen počtem shodných odporů a hodnotami váhových odporů X, 6.

Číslicově analogový převodník podle vynálezu lze užít při konstrukci přesných analogově číslicových, číslicově analogových převodníků a kalibrátorů napětí s vysokou statickou přesností a časovou a teplotní stabilitou.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Číslicově analogový převodník, vyznačený tím, že sestává ze shodných odporů, například prvního odporu (1), druhého odporu (2), třetího odporu (3) a čtvrtého odporu (4), jež jsou jedním koncem spojeny s neinvertujícím vstupem (91) prvního operačního zesilovače (9), jehož invertující vstup (92) je spojen s jeho výstupem (93) a druhé konce shodných odporů jsou spojeny s analogovými vstupy (111, 121, 131, 141) přepínačů (11, 12, 13, 14), jejichž první analogové výstupy (112, 122, 132, 142) jsou spojeny se zdrojem (19) referenčního napětí, jejich druhé analogové výstupy (113, 123, 133, 143) jsou spojeny se zemí (20) a jejich řídicí vstupy (114, 124, 134, ,44) jsou spojeny s výstupy (175, 176, 177, 178) kruhového registru (17), jehož vstupy (171, 172, 173, 174) jsou spojeny s prvními výstupy (181, 182, 183, 184) číslicového dekodéru (18).
2. 2. Číslicově analogový převodník podle bodu 1, vyznačený tím, že druhé výstupy (185, 186) číslicového dekodéru (18) jsou spojeny s řídicími vstupy (154, 164) přepínačů (15, 16), jejichž analogové vstupy (151, 161) jsou přes váhové odpory (5, 6) spojeny s invertujícím vstupem (101) druhého operačního zesilovače (10), jejich první analogové· výstupy (152, 162) jsou spojeny se zdrojem referenčního napětí (19) a jejich druhé analogové výstupy (153, ,63) jsou spojeny se zemí (20), zatímco výstup (93) prvního operačního zesilovače (9) je spojen přes pátý odpor (7) s invertujícím vstupem (101) druhého operačního zesilovače (10), jenž je spojen přes šestý odpor (8) s výstupem (102) druhého operačního zesilovače (10), který je současně analogovým výstupem (23) číslicově analogového převodníku a vstup (187) číslicového dekodéru (18) je současně číslicovým vstupem (22) číslicově analogového převodníku.