CS215710B1 - Zapojeni k přeměně signálů - Google Patents

Description

(54)

FEHER STANISLAV ing.,

BOČEK KAREL ing. CSc., BYSTŘICE nad OLŽÍ, JEKERLE PAVEL ing., TŘINEC TOMÁNEK ERVIN, ROPICE

Zapojeni k přeměně signálů

Vynález ae týká zapojení k přeměně signálů, a to soustavy Číslicových vstupních signálů na analogový výstupní signál, podle předem stanovených váhových hodnot těchto vstupních signálů.

Jsou známá zapojení pro přeVod číslisových signálů na výstupní analogový signál založena na sčítání napětí určených logickou hodnotou jednotlivých bitů. Nevýhodou těchto zapojeni, například při použití sumačního operačního zesilovače k provedení součtu, je velký počet vstupů, tj. jeden vstup pro každý bit číslicového signálu. Důsledkem je omezený rozsah použití a nesnadné cejchování hodnot váhových odporů.

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení.k přeměně signálů podle vynálezu, složené nejméně ze dvou skupin signálních vedení, z nichž každá se skládá nejméně ze dvou jednotlivých signálních vedení,, jehož podetataspočívá v tom, že první signální vedení první skupiny se skládá z prvního vstupu spojeného přee první vstupní odpor s bází prvního tranzistoru, jehož kolektor je spojen přes první napájecí odpor e napájecím napěťovým vedením a jehož emitor je spojen přes první výstupní odpor s napájecím nulovým vedením a přes druhý výstupní odpor s emitorem druhého tranzistoru, druhé signální vedení této první skupiny se skládá z druhého vstupu spojeného přes druhý vstupní odpor a bází druhého tranzistoru, jehož kolektor je spojen přes druhý napájecí odpor s napájecím napěťovým vedením, atd., až emitor posledního tranzistoru posledního signálního vedení této první skupiny, například emitor čttrtého tranzistoru čtvrtého signálního vedení této první skupiny je spojen

215 710 přes první vstupní odpor zesilovače ee vetupem zesilovače, jehož výstup je spojen přes zpětnovazební odpor se vetupem tohoto zesilovače a a výstupem zapojení.

Předností zapojení k přeměně signálů podle vynálezu je převod digitálně kódovaných vstupních signálů vyjadřujících Čísla z poziční číselné soustavy na analogový výstupní signál dosahovaný řazením signálních vedeni do skupin odpovídajícím jednotlivým pozicím této číselné soustavy, sériovým řazením váhových odporů v jednotlivých skupinéeh a paralelním spojením výstupů z jednotlivých skupin na vstupy sumačního zesilovače, čímž se dosahuje vysoké přesnost lineární závislosti výsledného analogového signálu na číselných hodnotách signálů na vstupech v širokém rozsahu.

Předností je déle možnost snadné volby přesných hodnot váhových odporů, jekož i možnost použití pro libovolnou poziční číselnou soustavu.

Zapojení k přeměně signálů podle vynálezu je v příkladném provedení znázorněno na přiloženém výkrese.

Na výkresu je znázorněno 12 signálních vedení rozdělených do první skupiny sestávající z prvního, druhého, třetího a čtvrtého signálního vedení, do druhé skupiny nestávající z pátého, šestého, sedmého a osmého signálního vedení, do třetí skupiny sestávající z devátého, desátého, jedenáctého a dvanáctého signálnáho vedení.

Každé jednotlivé signální vedeni se skládá ze vetupu, vstupního odporu, z napájecího odporu, ze spínacího prvku, z výstupního odporu.

Tak například první dignélní vedeni ae skládá z prvního vetupu S^, spojeného přes první vatupní odpor ^R^ se vetupem prvního spínacího prvku realizovaného pomocí prvního tranzistoru Tp jehož báze je spojena s tímto vstupním odporem ^R^, jehož kolektor je spojen přes první napájecí odpor ²R^ a napájecím napěťovým vedením U, a jehož emitor je spojen přes první výstupní odpor a napájecím nulovým vedením 0.

Druhé signální vedení se skládá z druhého vstupu S₂, spojeného přee druhý vstupní odpor ¹R2 se vstupem druhého spínacího prvku realizovaného pomocí druhého tranzistoru Tg , jehož báze je spojena a tímto vstupním odporem ^Rg, jehož kolektor je apojen přee druhý napájecí odpor ²R2 β napájecím napěťovým vedením U, a jehož emitor je spojen s druhým výstupním odporem

Přitom označení jednotlivých prvků je všeobecně takové, že indexy 1, 2, 3, před písmenem R označují druh odporu, a to index 1 označuje vatupní odpor, index 2 označuje napájecí odpor, index 3 označuje výstupní.odpor, a indexy 1 až 12 za písmenem R označují pořadové číslo odporu, shodné a pořadovým číslem signálního vedení. Obdobně indexy 1 až 12 za písmenem T označují pořadové Číslo tranzistoru, shodné s pořadovým číslem signálního vedení.

Tak například desáté signální vedení se skládá desátého vstupu S_1Q, spojeného přes desátý vstupní odpor ^R^ se vstupem destátého spínacího prvku, tj. s bází desátého tranzistoru T^Q, jehož kolektor je apojen přes deeátý napájecí odpor ²R^q β napájecím napěťovým vedením U, a jehož emitor je spojen s desátým výstupním odporem ^R₁₀·

Zapojení jednotlivých odporů výstupních v jednotlivé skupině signálních vedení je takové, že v první skupině signálních vedení je první výstupní odpor R^ spojen jedním koncem s napájecím nulovým vedením 0, druhým koncem a emitorem prvního tranzistoru Tj a s jedním koncem druhého výstupního odporu ^JRg. Druhý konec tohoto odporu Rg je spojen s «mitoreni druhého

1» tranzistoru T₂ a s jedním koncem třetího výstupního odporu Ry Druhý konec tohoto odporu je spojen s emitorem třetího tranzistoru T-j a s jedním koncem čtvrtého výstup ^J 3 — F'' ního odporu R^, jehož druhý konec je spojen s emitorem čtvrtého tranzistoru á přes první vstupní odpor R^ zesilovače se vatuem z^ zesilovače Z.

druhý vstupní odpor R₂ zesilovače se vstupem zesilovače Z.

V třetí skupině signálních vedení je devátý výstupní odpor ^Rg spojen jedním koncem s napájecím nulovým vedením 0, druhým koncem s emitorem devátého tranzistoru T„ a s jed3 3 ním koncem desáěého výstupního odporu R₁₀· Druhý koneo tohoto odporu R₁₀ je spojen s emitorem desátého tranzistoru _{g s} j_eaním ^_oncem jedenáctého výstupního odporu ^R-u Druhý koneo tohoto odporu ^Rjj je spojen s emitorem jedenáctého tranzistoru a s jedním koncem dvanáctého výstupního odporu ^R₁₂, Ó^eho^ druhý konec je spojen s emitorem dvanáctého tranzistoru T^₂ a přes třetí vstupní odpor R^ zesilovače se vstupem z^ zesilovače Z.

Výstup zesilovače Z je spojen přes zpětnovazební odpor R_Q se vstupem Zj tohoto zesilovače a a výstupem X zapojení.

Funkce zapojení k přeměně signálů podle vynálezu je taková, že ve výchozím stavu jsou na vstupech signálních vedení signály logické nuly a všechny spínací prvky, tj. všechny tranzistory jsou v rozepnutém stavu. Na emitoreeli těchto tranzistorů je úroveň napětí blízká nule, signál na vstupu zesilovače je zanědbat$Íňý.

Přivedením binárně kódovaného vstupního signálu na vstupy S^, S₂, S^, první skupiny signálních vedení se převede do sepnutého stavu spínací prvky, odpovídající signálům logické jedničky tohoto binárního kódovaného vstupního signálu. Tak například přivedením vstupního signálu vyjadřujícího číslo 5 a zakódované kombinací 1010 přechází na první vstup signál logické jedničky, na druhý vstup S₂ signál logické nuly, na třetí vstup S3 signál logické jedničky, na čtvrtý vstup signál logické nuly. Výsledkem je sepnutý stav prvního tranzistoru Tj a třetího tranzistoru Tj, druhý tranzistor T₂ a čtvrtý tranzistor T^ j_{sou v} rozepnutém stavu.

Na kolektoru prvního tranzistoru T^ je napětí odpovídající poměru děliče složeného z 3 2 prvního výstupního odporu Rj a prvního napájecího odporu Rj. Na kolektoru třetího se vhodnou volbou hodnot výstupních odporů v závislosti na zvoleném binárním kódu dosahuje přímé úměrností výstupního napětí na emitorů čtvrtého tranzistoru T^ a tedy na jednom konci prvního vstupního odporu R^ zesilovače Z.

jako váhové odpory. Vzhledem k sériovému řazení těchto odporů vůči napájecímu nulového vedení se při stanovení úbytku napětí způsobeného sepnutím spínacího prvku jednotlivého signálního vedení přičítají hodnoty předchozích podle podle pořadí rostoucích indexů výstupních odporů k hodnotě výstupního odporu tohoto jednotlivého signálního vedení. Výsledkem je například při váhách použitého binárního kódu 1248 poměr hodnot výstupních odporů:

: ³R3 : ³R3 í ³P₄ - 1 : ] : 2 : 4

Řazením jednotlivých signálních vedení do skupin signálních vedení vzniká zapojení pro převedení několikamí^tního dekadického čísla na analogový signál na výstupu zesilovače Z tak, že první skupina signálních vedení s-indexy 1 až 4 odpovídá jedničkovému řádu dekadického Čísla, ·,ι ,;há skupina signálních vedení s indexy 5 až 8 odpovídá desítkovému řádu dekadického čísla, a třetí skupina signálních vedení s i exy 9.až 12 odpovídá stovkovému řádu tohoto dekadického čísla.

Tak například dekadické číslo 1 2 5 se přeměňuje na analogové signál tak, že na vstupy Sp S₂, '>₃, signálních vedení první skupiny se přivádí jedničkové logické signály odpovídající číslu 5 vyjádřeném v binárním kódu kombinací 1010, jak bylo dříve uvedeno, na vstupy 3g, S_g, S,^, S_g signálních vedení druhé skupiny se přivádí jedničkové logické signály odpovídající číslu 2 vyjádřením v binárním kódu kombinací 0100, tj. jedničkový logický signál se přivádí na vstup S_g šestého signálního vedení, na vstupy Sg. ^s10* ®11* ®12 siSHélních vedení třetí skupiny se přivádí jedničkové logické signály odpovídající číslu 1 vyjádřeném v binárním kódu kombinací 1000 , tj. jedničkový logický signál se přivede na vstup Sg devátého signálního vedení. Výsledkem je sepnutý stav prvního tranzistoru lp třetího tranzistoru T ₃ v první skupině signálních vedení, sepnutý stav Šestého tranzistoru Τθ _ve skupině signálních vedení, a sepnutý stav devátého tranzistoru Tg ve třetí skupině signálních vedení.

Na vstup z^ zesilovače Z přechází přes první vstupní odpor R^ zesilovače napětí z emitoru čtvrtého tranzistoru T^ úměrné číslu 5, přes druhý vstupní odpor zesilovače Rg napětí z emitoru osmého tranzistoru T_g úměrné číslu 2, přes třetí vstupní odpor R^ zesilovače napětí z emitoru dvanáctého tranzistoru T₁₂ úměrné číslu 1.

Zesilovač Z má připojen výetup Z^ se vstupem z^ P^®^s zpětnovazební odpor R_Q a pracuje jako aumátor napětí, které přiěly přes vstupní odpory R^, Rg, Rj na vstup z^ Tyto vstupní odpory pracují jako váhové odpory z rozlišení dekadického řádu došlých napětových signálů, a pro volbu jejich hodnot platí poměr

R₃ : R₂ : Rj 1 : 10 : 100

Výsledná funkce zapojení podle o^vr. 1 je tedy přeměna dekadických čísel na analogový výstupní signál na výstupu Z^ zesilovače a tedy i n^výstupu X zapojení, dosahované volbou váhových hodnot výstupních odporů jednotlivých signálních vedení po skupinách a váhových hodnot vstupních odporů sumačního zesilovače.

Zapojení k přeměně signálů podle vynálezu se uplatňuje v oboru číslicových aůtpmatů s analogovým vyhodnocováním stavu číslicových obvodů.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení k přeměně signálů složené nejméně ze dvou skupin signálních vedení, z nichž každé se skládá nejméně ze dvou jednotlivých signálních vedení, vyznačené tím, že první signální vedení první skupiny se skládá z prvního vstupu (S^) spojeného přes první vstupní odpor s bází prvního tranzistoru (Τχ), jehož kolektor je spojen přes první napájecí odpor Í^R^) s napájecím napěťovým vedením (U) a jehož emitor je spojen přes první výstupní odpor pR-j) s napájecím nulovým vedením (0) a přes druhý výstupní odpor (^Rg) s emitorem druhého tranzistoru (Tg)» druhé signální vedení této prvé skupiny se skládá z druhého vstupu (S^) spojeného přes druhý vstupní odpor (^Rg) s bází druhého transistoru (Tg), jehož kolektor je spojen přes druhý napájecí odpor (¾^) s napájecím napěťovým vedením U), atd., až emitor posledního tranzistoru posledního signálního vedení této první skupiny, například emitor čtvrtého tranzistoru (T^) čtvrtého signálního vedení této první skupiny je spojen přes první vstupní odpor (Rj) aesilcvače se vstupem (z^) zesilovače (Z), jednak výstup (Z^) je spojen přes zpětnovazební odpor (R_o) se vstupem (zj) tohoto zesilovače o s výstupem (x) zapojení.