DE2007040A1

DE2007040A1 - Digital Analog Umsetzer

Info

Publication number: DE2007040A1
Application number: DE19702007040
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8510Furth Beuter
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1970-02-17
Filing date: 1970-02-17
Publication date: 1971-08-26

Description

DIGITAL-ANALOG-UMSETZER Die Erfindung bezieht sich auf einen Digital-Analog-Umsetzer zur Umsetzung eines binär codierten in ein Analogsignal. Derartige Umsetzer werden immer dann benötigt, wenn digital anfallende Meßwerte entweder analog registriert oder in analogen Steuer- und Regelkreisen weiter verarbeitet werden sollen.
Ein digitales Ergebnis fällt bekanntlich in der Form an, daß eine der Wertigkeit entsprechende Anzahl von Leitungen vorhanden ist und daß auf einer oder auf einer bestimmten Kombination dieser Leitungen ein L-Signal steht. Zur Umwandlung in ein Analog-Signal ist es also erforderlich, die einzelnen L-Signale ihrer Wertigkeit entsprechend zll bewerten und die so bewerteten L-Signale zu addieren.
Eine bekannte Lösung dieser Aufgabe besteht tlarin, daß jedes L-Signal einen eingeprägten Strom zum Fließen bringt, wobei die Ströme unter sich gleich sind und die Bewertung dadurch erfolgt, daß die Ströme an verschiedenen stellen eines Ohm'schen Netzwerkes eingespeist, also, von einem bestimmten Bezugspunkt an gesehen, verschie den stark gedampft und damit bewertet werden. Die ist für das Beispiel eines rein binären Codes in Fig. 1 veranschaulicht: Jede der Konstantstromquellen Q1 - Q10 li'fert den gleichen Strom, der Uber die Schalter S1 - S1O an zehn verschiedenen Punkten des Kettenleiters K eingespeist wird; dabei werden die Schalter S dann geschlossen, wenn an den zugehörigen, in Fig. 1 entsprechend ihrer Wertigkeit beschrifteten Digital-Eingängen D ein L-Signal steht. Je nach Einspeisestelle werden die Ströme im Kettenleiter K verschieden stark gedämpft, d.h. bewertet, und vereinigen sich am Ende zum resultierenden Analog-Signal Ua. Der Nachteil eines Umsetzers nach Fig. 1 liegt in der Vielzahl der Widerstände des Kettenleiters K; da die Genauigkeit der Umsetzung neben den Konstantstromquellen allein durch die Widerstände des Netzwerkes gegeben ist, sind im vorliegenden neispiel 19 hochkonstante Präzisionswiderstände erforderlich, die die Anlage erheblich verteuern.
Dieser Nachteil wird zwar ei einen weiteren bekannten Umsetzer vermieden, bei dem, wie in Fig. 2 fUr einen 1248-BCD-Code dargestellt, die Konstantstromquellen Q1 - Q12 unterschiedliche, und zwar ihrer Wertigkeit entsprechende Ströme in ein und denselben Meßwiderstand R speisen, doch müssen nunmehr sowohl die Schalter S1 - S12 als auch die Stromquellen Q1 - Q12 für außerordentlich unterschiedliche Ströme dimensioniert sein, die im angegebenen Beispiel eines binären Dezilmalcodes ersichtlich wie 1:800 und bei Anwendung auf eine sein binären @e nach Fig. 1 immer noch wie 1:512 varilegen. Da in der Praxis Schalter und Stromquellen elektronisch realisiert werden1 also aus IEalbleiterschaltungen aufgebaut sind, können hierfür keine unter sich gleichen Bausteine mehr verwendet werden, so daß auch hier eine zusätzliche Verteuerung gegeben ist.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Nachteile der bisher bekanntgewordenen Umsetzer zu vermeiden und einen Umsetzer zu schaffen, der rationeller und billiger gefertigt werden kann, und zwar ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der unterschiedlichen Konstantströme größer als 1, aber kleiner als die Anzahl der digitalen Wertigkeiten ist.
Fig. 3 zeigt aly Ausführunsbeispiel einen erfindungsgemäßen Umsetzer, der dasselbe leistet wie der Umsetzer nach Fig.1; es sind zwei unterschiedliche Konstantströme vorhanden, und die von den Stromquellen Q1, Q3, q51 Q7 und Q9 gelieferten Ströme verhalten sich zu den von allen anderen Stromquellen gelieferten wie 1 : 2. Damit können alle elektronischen Schalter S und alle Stromquellen Q als unter sich gleiche, höchstens durch die Größe eines Widerstandes unterschiedliche Bausteine aufgebaut werden, während sich gleichzeitig die Anzahl der erforderlichen Präzisionswiderstände von 19 in Fig. 1 auf 9 in Fig. 3 verringert.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausfiihrungsform des BCD-U.setzers nach Fig. 2 ist in Fig. 4 dargestellt: Hier sind statt 12 nur 4 unterschiedliche Konstantströme erforderlich. Zwar verhalten sich die von den einzelnen Quellen Q gelieferten Konstantströme wie: Q1 : Q2 : Q3 : Q4 = Q5 : Q6 : Q7 : Q8 Q9 Qlo : Q11 : Q12 = 1 : 2 : 4 doch läßt sich ein maximales Stromverhältnis von 1 : 8 ebenfalls noch leicht mit gleichen Bausteinen verwirklichen, in denen lediglich unterschiedliche,d.h. keine Zusatzkosten verursachende Widerstände verwendet werden. Andererseits sind in Fig. 4 nur 5 Präzisionswiderstände erforderlich gegenüber 23, die sich ergebenwürden, wenn der Umsetzer nach Fig. 2 mit unter sich gleichen Strömen ähnlich Fig. 1 aufgebaut werden würde.

Claims

PATENTANSPRUCII:

Digital-Analog-Umsetzer zur Umsetzung eines binär codierten in ein Analog-Signal, wobei Konstantströme in potentialmäßig unterschiedliche Punkte eines Kettenleiters eingespeist werden und das analoge Summensignal an einem Knotenpunkt des Kettenleiters abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der unterschiedlichen Konstantströme größer als 1, aber kleiner als die Anzahl der digitalen Wertigkeiten ist.

L e e r s e i t e