DE2053041B2 - Digital-Analogwandler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Digital-Analogwandler, bei dem zur Umwandlung einer in einem Zähler eingelaufenen und in diesem anstehenden digitalen Information in eine entsprechende analoge Information ein weiterer, durch eine Taktimpulsfolge ständig in der gleichen Zählrichtung fortschaltbarer Zähler vorgesehen und beiden Zählern eine Vergleichseinrichtung zugeordnet ist, deren Ausgang an den einen Eingang einer bistabilen Kippstufe angeschlossen ist, welche Kippstufe mit ihrem anderen Eingang und mit einem bei einem bestimmten Zählerstand signalführenden Ausgang des weiteren Zählers und mit ihrem Ausgang mit einan Integrierglied verbunden ist, welches den Ausgang der Schaltungsanordnung bildet.

Ein derartiger, auf dem Prinzip der Zeit/Spannungsumsetzung beruhender Digital-Analogwandler ist nach der DE-OS 14 62 024 bekannt.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe diesen bekannten Digital-Analogwandler derart weiterzubilden, daß mit ihr nicht nur digitale in entsprechende analoge Informationen umgewandelt werden können, sondern daß darüber hinaus noch auf einfache Weise eine zusätzliche Verknüpfung der digitalen Eingabeinformation mit einer analogen Eingabeinformation möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß zwischen den Ausgang der Kippstufe und das Integrierglied ein Transistorschaltglied geschaltet und dem Eingang des Transistorschaltgliedes eine weitere, multiplikativ wirkende analoge Information zugeführt ist. Damit ist der bekannte Digital-Analogwandler zu einem universell einsetzbaren hybriden Multiplizierer ertüchtigt.

Die Erfindung sei nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in zwei Figuren näher veranschaulicht.

In der Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein Zähler Z1 veranschaulicht, der auch als Speicher bzw. Register ausgebildet sein kann und — wie angedeutet — vier Dekaden umfassen möge. Dieser Zähler ZX, der dem digitalen Informationsverarbeitungsteil der Anlage angehört, sei ein beliebiger in einer Zählrichtung fortschaltbarer Zähler oder auch ein Zweirichtungszähler, dessen Zählerstand in eine analoge Größe umgewandelt werden soll.

-, Dem Zähler Zl ist ein weiterer Zähler Z2 zugeordnet, der vermittels einer Taktimpulsfolge /c, die dem Generator C entnommen wird, ständig in der gleichen Zählrichtung mit hoher Taktfrequenz, z. B. 23 MHZ, fortschaltbar ist Der Zähler Z 2, der als

ίο Ringzähler ausgebildet ist, möge ebenfalls vier Dekaden umfassen, wobei seine Kodierung derjenigen des Zählers Zl entsprechen muß. Dem Zähler Z 2 ist eine Nullstandsabfrage NA nachgeschaltet die Immer dann ein Ausgangssignal verausgabt wenn der Zähler Z 2

ι i seinen Nullstand erreicht bzw. durchläuft Den Zählern Zl und Z2 ist ein Zählerstandsvergleichsglied K zugeordnet welches als Koinzidenzgatter ausgebildet ist und immer dann ein Ausgangssignal verausgabt wenn der im Zähler Zl anstehende Zahlenwert beim Durchtakten des Zählers Z2 auch in dem Zähler Z2 ansteht An den Ausgang des Koinzidenzgatters K ist der Löscheingang / einer bistabilen Kippstufe BK angeschlossen, während der Ausgang der Nullstandsabfrage NA den Setzeingang s dieser bistabilen Kippstufe

2-. BK besetzt

Die bistabile Kippstufe BK wird gesetzt sobald die Nullstandsabfrage NA ein Signal verausgabt, was immer dann der Fall ist, wenn der Zähler Z2 beim laufenden Duichtakten durch Null hindurchzählt, also seinen

κι Nullstand erreicht Die Löschung der bistabilen Kippstufe BK geschieht immer dann, wenn das Koinzidenzgatter K einen Ausgangsimpuls verausgabt, d. h. also wenn der Stand des Zählers Z2 dem Stand des Zählers Zl entspricht. Am Ausgang S der bistabilen

ji Kippstufe BK entsteht somit eine Impulsfolge, deren Impulsdauer T durch die Taktfrequenz fr, des Generators G und die Stellenzahl A des Zählers Zl, also die für die Zahl A maximal mögliche Größe, bestimmt wird, d.h.

A

P ~

fa '

Das Tastverhältnis der am Ausgang S der bistabilen ■r, Kippstufe BK verausgabten Impulsfolge, d. h. das ImpuIs7Pausenverhältnis hängt davon ab, wann der Koinzidenzpunkt erreicht wird. Der arithmetische Mittelwert der dabei entstehenden Impulsflächen mit den Größen

Λ- f. ·—

ist der gesuchte Analogwert.

v, Je größer die im Zähler Zl anstehende, in einen Analogwert umzusetzende Zahl ist, um so größer ist auch die am Ausgang S der bistabilen Kippstufe BK verausgabte Impulsdauer der abgegebenen Impulsfolge, wie sich aus der Darstellung in der Fig.2 ergibt, in

bo welcher die Spannungszeitflächen zweier verschiedener Impulse schraffiert veranschaulicht sind.

Durch Integrieren der Impulsfolgen am Ausgang S der bistabilen Kippstufe BK wird der Mittelwert der ausgegebenen Impulsfolgen und damit der gesuchte

bs Analogwert gebildet, welcher der im Zähler Zl anstehenden Zahl entspricht.

Demgemäß ist es lediglich erforderlich an den Ausgang S der bistabilen Kippstufe BK in F i g. 1 ein

beliebiges Integriergiied anzuschließen, dessen Ausgang der gesuchte Analogwert entnommen werden kann.

Die Erfindung besteht nun darin, zwischen den Ausgang S der bistabilen Kippstufe BK und das zur Glättung dienende Integrierglied /ein Transistorschaltglied Sch mit den Transistoren Ti und T2 (Analogschalter) zu schalten, welches eine mit der Impulsfolge am Ausgang S der bistabilen Kippstufe BK getaktete Referenzspannung Urf.f auf den Eingang des aktiven Glättungsgliedes / schaltet Dabei kann die Referenzspannung Uref zwischen negativen und positiven Spannungen (+10V) schwanken und auch durch 0 hindurchgehen; deshalb kann die Schaltungsanordnung neben der Digital-Analog-Umsetzung eine zusätzliche Verknüpfung der digitalen Eingabeinformation mit einer analogen Eingabeinformation bewerkstelligen.

Das Integrier- bzw Glättungsglied / enthält einen Verstärker ρ 1, dessen Ausgang A auf seinen Eingang vermittels ÄC-Glättungselementen GG 2 rückgekoppelt ist Zwischen dem Ausgang des Schalters Sch und dem Eingang des Verstärkers ρ 1 des Integriergliedes / können weitere ÄC-Glättungselemente GG1 mit den Widerständen Al₁ R 2 zwischengeschaltet sein. Die Giättungselemente GG1 und GC 2 sollen symmetrisch aufgebaut sein, um den Mittelwert der Impulsfolge am Ausgang S nicht zu verfälschen. Der am Ausgang A des Integriergliedes / anfallende gesuchte Analogwert ergibt sich aus der Beziehung:

U.

Analoswert = — -

RHf

(Rl + R 2)

Hierzu 1 Blau Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Digital-Analogwandler, bei dem zur Umwandlung einer in einem Zähler eingelaufenen und in diesem anstehenden digitalen Information in eine entsprechende analoge Information ein weiterer, durch eine Taktimpulsfolge ständig in der gleichen Zähleinrichtung fortschaltbarer Zähler vorgesehen und beiden Zählern eine Vergleichseinrichtung zugeordnet ist, deren Ausgang an den einen Eingang einer bistabilen Kippstufe angeschlossen ist, welche Kippstufe mit ihrem anderen Eingang und mit einem bei einem bestimmten Zählerstand signalführenden Ausgang des weiteren Zählers und mit ihrem Ausgang mit einem Integrierglied verbunden ist, welchen den Ausgang der Schaltungsanordnung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang der Kippstufe (BK) und das IntegriergJied (J) ein TransistorschaltgJied (Sch) geschaltet und dem Eingang des Transistorschaltgliedes (Sch) eine weitere, multiplikativ wirkende analoge Information (Uref) zugeführt ist