CS231036B1 - číslicově analogový převodník - Google Patents

Abstract

Vynález as týká oboru výpočetní techniky. Doaud známé číslicově analogově převodníky jsou vybaveny operačními zesilovači a vzorkovací analogovou pamětí, která odstraňuje poruchový signál na výstupu převodníku. Poruchový signál vzniká vlivem rozdílu časových konstant spínačů při připínání a odpínání referenčního napětí od vstupu váhových impedancí. Nevýhodou je vysoká cena a relativně pomalá frekvence Joku vstupních údajů. Tyto nevýhody odetrénuje převodník podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že před registr vstupního údaje je zapojen kodér pro potlačení poruchového signálu na výstupu převodníku. Každý bitový vystúp registru vstupního údaje je připojen na řídicí vstup příslušného spínače, přičemž vstup každé výhově impedance je přes řečený spínač spojen buj se zdrojem prvního referenčního napětí, nebo se zdrojem druhého referenčního napětí. Výstupy váhových impedancí jsou připojeny jednak ke vstupu sériové kompenzační impedance a ke vstupu paralelní kompenzační impedance jejíž výstup je uzemněn, výstup sériové kompenzační impedance je spojen se svorkou pro připojení kabelu zakončeného charakteristickou impedancí.

Description

Vyitález se týká číslicově analogového převodníku obsahujícího registr vstupního údaje spínače, zdroj referenčního nappěí, váhové impedance'a součtový člen.

Dosud známé číslicově analogové převodníky jsou vybaveny operačními zesilovači a vzorkovací analogovou pamětí, která odstraňuje poruchový signál na výstupu převodníku· Poruchový signál vzniká vlivem rozdílu časových konstant spínačů při připínání a odppnání referenčního napětí od vstupu věkových impedancí.

Nevýhodou těchto převodníků je nutnost použití operačních zesilovačů a speciálního spínacího prvku pro kontrakci vzorkovací analogové pampti. Tato skutečnost ovlivňuje nepříznivě jednak cenu zařízení a také jeho realizovatelnost, zvláětě při požadavku na vyěěí frekvence toku vstupních údajů.

Podstata číslicově analogového převodníku podle vynálezu, spočívá v tom, ie před registr vstupního údaje je zapojen kodér pro potlačení poruchového signálu na výstupu převodníku. Každý bitový výstup registra vstupního údaje je připojen na řídicí vstup příslušného spínače, přičimi vstup kaidé váhové impedance je přes řečený spínač spojen buS se zdrojim prvního referenčního nappěí, nebo se zdrojem druhého referenčního neppěí.

Výstupy váhových impedancí jsou připojeny jednak ke vstupu sériové komi^<^e^s^i^a^i^:í impedance a ke vstupu peralein ^lamp^^Cní impedance jejíž výstup je uzemněn, výstup sériové komi^p^e^s^c^a^i^ií impedance je spojen se svorkou pri připojení kabelu zakončeného .charakteristickou i-upadcimc. Paralelní i sériová koi^p^aC^ impedance společně s charakteristcclfou impedancí tvoří součtový člen. Mezi vstup váhové impedance a výstup spínače být připojena uzemněná zatěžovací impedance spínače. >

Výhodou číslicově analogového převodníku podle vynálezu je jeho jednoduchost, spolehlivost a levné pořizovací náklady. Vуhoraje i požadavkům na vysokou frekvenci toku vstupních údajů.

Příklad provedení číslicově analogového převodníku je znázorněn na připojeném výkresu, který představuje blokové schéma.

Na obrázku je zdroj χ vstupního údaje připojen přes kodér X pro potlačení poruchového signálu na výstupu převodníku k registra X ystupního údaje. Každý bitový výstup registru χ vstupního údaje je připojen na řídicí vstup přítlučného spínače ££ až JjN, přičemž.vstup každé váhové impedance.61 až 6N je přes řečený spínač spojen buj se zdrojm £ prvního referenčního nappěí, nebo ee zdrojem 13 druhého referenčního neppěí. Výstupy váhových impedancí 61 a 6N jsou připojeny jednak ke vstupu sériové komppnzační impedance 71 a jednak ke vstupu paraaelní kommenzační impedance ^.jejíž výstup je uzemněn.

Výstup sériové ko^^^e^8^{^í^i^:í impedance .71 je spojen se svorkou 8 pro připojení kabelu 11 zakončeného ^ιτΙ^θγ tetickou impedancí 10 za níž je zapojena svorka ££. výstupního nappěí. Mezi vstup váhové impedance 61 až 6N a výstup spínače (51 ež 5N) je připojena uzemněná zatěžovací impedance 91 až 9N.

Údaj ze zdroje M-bitov^ého vstu^pní^ho ^údaje je ^kódov^án na N-bitový ^údaj M ' N 2^-1.

Vhodnou volbou váhového.kódu je možné pooiačit, . nebo úplně odstranit poruchový signál ne výstupu převodníku. Kódovaný N-bitový údaj je zapamatován v registru χ vstupního údaje, jimž jsou řízeny spínače 51 až 5N. Poměr spínacích a rozpínácích časových konstant použitých spínačů způsobuje vznik poruchového signálu na výstupu převodníku z jeho znaaosti ' lze stanovit míru potlačení poruchového signálu a tím i strukturu kodéru 2 pro potlačení poruchového signálu ne výstupu převodníku tak, aby výsledná chyba způsobená poruchovým signálem na výstupu tyla menSí než stanovená mez.

Váhové impedance 61 až 6N. paralelní kompenzační impedanci 72 i sériovou kompenzační impedancí 71 lze stanovit ze znalosti vah váhového kódu na výstupu kodéru χ P^r0 potlačení poruchového signálu na výstupu převodníku, charakteristické impedance 10 kabelu a požadovaného rozsahu výstupních napětí převodníku· Impedance se stanovuje tak, aby hodnota výstupní impedance na svorce 9, pré připojení kabelu 11 charakteristickou impedancí 10 nezatíženou tímto kabelem byla rovná hodnotě charakteristické impedance Ю.

Tím je dosaženo, že kabel 11 je zatížen na obou koncích svou charakteristickou impedancí· Kabel je tedy přizpůsoben a nedochází na-· něm к nežádoucím odrazům· Sériová kompenzační impedance je v rozmezí od 0 do hodnoty charakteristické impedance· V některých případech je možné paralelní kompenzační impedanci 72 vypustit. Je možné též zpětně stanovit hodnoty zatěžovacích impedancí 91 až 9N tak, aby věechny spínače 61 až 6N byly zatíženy stejnou celkovou impedancí a tím zajistit co nejmenší rozptyl spínacích časů jednotlivých spínačů 61 až 6N.

Vynálezu je možno s výhodou využít zejména pro konstrukci velmi rychlých a relativně levných číslicově analogových převodníků zatížených přímo kabelem, který je zakončen svou charakteristickou impedancí.

Claims (2)

1. Číslicově analogový převodník obsahující registr vstupního údaje, spínače, zdroj referenčního napětí, váhové impedance a součtový člen vyznačený tím, Že před registr (3) vstupního údaje je zapojen kodér (2) pro potlačení poruchového signálu na výstupu převodníku, každý bitový*výstup registru (3) vstupního údaje je připojen na řídicí vstup příslušného spínače (51 až 5N), přičemž vstup každé váhové impedance (61 až 6N) je pře řečený spínač spojen buS se zdrojem (4) prvního referenčního napětí, nebo se zdrojem (13) druhého referenčního napětí, výstupy váhových impedancí (61 až 6N) Jsou připojeny jednak ke vstupu sériové kompenzační impedance (71) a ke vstupu paralelní kompenzační impedance (72) jejíž výstup je uzemněn, výstup sériové kompenzační impedance (71) je spojen se svorkou (8) a přes kabel (11) zakončený charaktetictickou impedancí (10) se svorkou (12) výstupního napětí, přičemž součtový člen jo tvořen paralelní kompenzační impedancí (72) sériovou kompenzační impedancí (71) a charakteristickou impedancí (10).

2· Číslicově analogový převodník podle bodu 1, vyznačený tím, že mezi vstup váhové impedance (61 až 6N) a výstup spínače (51 až 5Ю je připojena uzemněná zatěžovací impedance (91 až 9N).