SU1019622A1

SU1019622A1 - Digital/analog converter

Info

Publication number: SU1019622A1
Application number: SU813373664A
Authority: SU
Inventors: Валерий Павлович Гузий; Игорь Михайлович Казанов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3390
Priority date: 1981-12-29
Filing date: 1981-12-29
Publication date: 1983-05-23

Abstract

.ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий реаистивную матрицу типа R-2R, операционный усилитель, ин вертирующий вход котордго подключен к первому выводу ток6задан}Щего резистора , выход - к базам п+1 транзис1юров, эмиттеры которых подключены через резисторы к первой шине питани , эмиттеры п транзисторов соеохинены через; диоды с ишнами управлени , о т л ич а ю щ и и с тем, что, с целью расширени выходного до намического диапазона и функциональных возможиостей преобразовател , в него .h-fl отрашафелей тока, первые входы которых соедйненш с коллекторами n-fl транзисторов , атоше входы - с второй шиной питани , при этом выходы п отражателей тчмса соединены с соответст&amp;уюидами 8ходё1ми резистивной матрицы а : выход n-Fl отражател тока - С первым выводом токозадакйцегб резистора, второй вывод KOTOpoj o подключен к общий дане, причем неинвертируюигий вход оп рационного усилител подкшочен к вйине эталонного напр жени й нA DIFFERENTIAL CONVERTER containing an R-2R type re-amplified matrix, an operational amplifier, the inverting input of which is connected to the first pin of the current resistor, the output to the bases of n + 1 transistors, whose emitters are connected via resistors to the first bus, emitters soeokhinen through; control diodes, which are connected with the fact that, in order to expand the output to the namic range and functional capabilities of the converter, to it .h-fl branching current, the first inputs of which are connected to collectors of n-fl transistors Atomic inputs are with the second power bus, and the outputs of the PMH reflectors are connected to the corresponding amp amps: the n-Fl output of the current reflector — With the first output of the current resistance resistor, the second output KOTOpoj o is connected to a common dan, and non-inverted input op rac ion amplifier is connected to the reference voltage

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл преобразовани информации, представленной в цифровом виде, S аналоговую форму-напр жение, ойо может быть использовано дл осуществлени св зи цифровых устройств с аналоговыми устройствами.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended to convert information represented in digital form, the S analog form voltage that can be used to communicate digital devices with analog devices.

Известен цифроаналоговый преобразователь (ЦЛЧ) с источниками равных токов в разр дах котоЕ 1в подключаютс к резистивной Матрице типа R-2R через перекгаочатели тока, управл емые преобразуемым кодом.A digital-to-analog converter (CLP) with sources of equal currents in bits of which 1v is connected to an R-2R resistive matrix via current transfer switches controlled by the code to be converted.

Однако дл управлени переключател ми тока в таком преобразователе необходимы схемы преобразовани логических уровней напр жени , которые проектируютс дл определенного типа управл ющей логики, усложн ют устройство и снижают его быстродействие.However, to control the current switches in such a converter, logic voltage level conversion circuits are needed that are designed for a certain type of control logic, complicate the device and reduce its speed.

Известен ЦАП, содержащий резистивнуй матрицу типа ., операционный усилитель ГОУ) инвертирующий вход которого подключен через токозадающий реэистор к ши,не. эталонного напр жени выход - к базам п +1 Уранзисторов , эмиттерыТсоторых подключены , через резисторы к шине питани эмиттеры п-транзисторов соединены через диоды с шинами управлени коллекторы - с соответствующими входами резистивной матрицы, при этом коллектор n+l транзистора подключен к инвертирующему входу рУ, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной 2.Known DAC, containing a resistive matrix type., Operational amplifier GOU) whose inverting input is connected through a current-supplying rheistor to the bus, not. reference voltage output - to the bases of n +1 Uranzistors, the emitters of which are connected, through resistors to the power bus, the emitters of the n-transistors are connected via diodes to the control buses of the collectors - with the corresponding inputs of the resistive matrix, while the collector n + l of the transistor is connected to the inverting input of the p The non-inverting input of which is connected to the common bus 2.

Несмотр на простоту, высокое быстродействие и точность,в таких ЦАП выходной уровень напр жени , который снимаетс .с резистивной матрицы Р-2Йжестко прив зан, к уровн м логических сигналов управл ющей логики и не может превышать величины опорного напр жени U0f,i:i+ 1,2В дл серии ТТЛ, оп 1г2В дл серии ЭСЛ при соответствующих типах проводимости транзисторов генераторов тока.Despite the simplicity, high speed and accuracy, in such DACs, the output voltage level, which is removed from the resistive matrix P-2, is rigidly attached to the levels of logic signals of the control logic and cannot exceed the values of the reference voltage U0f, i: i + 1.2V for the TTL series, op 1g2V for the ECL series for the corresponding types of conductivity of the current generator transistors.

Применение дл расширени выходного динамического диапазона масштабирующих усилителей или трансл торов уровн снижает быстродействие ЦАП и к тому же, в последнем случае| приводит к необходимости создани трансл торов с иэмен елплми выходными логическими уровн ми под выбираемый выходной диапазон напр жени .Application to extend the output dynamic range of scaling amplifiers or level translators reduces the speed of the DAC and, in the latter case, | leads to the need to create translators with user elf output logic levels for a selectable output voltage range.

Цель изобретени - расширение выходного динамического диапазона и функциональных возможностей преобразовател .The purpose of the invention is to expand the output dynamic range and functionality of the converter.

Поставленна цель достигаетс тем что в цифроаналоговый преобразователь , содержащий резистивную матрицу типа R-2R, операционный усилитель , инвертирующий вход которого подключен к первому выводу токозадеиощего резистора, выход - к базам The goal is achieved by the fact that a digital-to-analog converter containing a resistive matrix of the type R-2R, an operational amplifier, the inverting input of which is connected to the first output of the current-terminating resistor, the output - to the bases

,ti +1 транзисторов, эмиттеры которых подключены через резисторы к первой шине питани , эмиттеры п транзисторов соединены через диоды с шинами управлени , введены fi 4-1 отражателей тока, первые входы которык соединены с коллекторами п +1 транзисторов, вторые входы - с второй шиной питани , при этом выходы Г отражателей тока соединены с соответствующими входами резистнэной матрицы, а выход «+1 отражател тока - с первым выводом токозадгиощего резистора, второй вывод которого покдлючен к оСйдей шине, причем неинвертирующий вход операционного усилител подключен к шине эталонного напр жени ., ti +1 transistors, the emitters of which are connected via resistors to the first power bus, emitters and transistors are connected via control diodes through diodes, fi 4-1 current reflectors are introduced, the first inputs of which are connected to collectors n +1 transistors, the second inputs are connected to the second the power bus, while the outputs G of the current reflectors are connected to the corresponding inputs of the resistive matrix, and the output of the +1 current reflector is connected to the first output of the load resistor, the second output of which is connected to the bus, and the non-inverting input is operative of the amplifier is connected to a reference voltage bus.

На фиг.1 представлена функциональна электрическа схема ЦАП; на фиг.2 - примеры реализации отражателей тока.Figure 1 shows the functional electrical circuitry of a DAC; figure 2 - examples of the implementation of current reflectors.

Преобразователь содержит п+1 транзисторов 1 п-р-п типа проводимости , базы транзисторов объединены и подключены к выходу операционного усилител 2, эмиттеры через резидторы 3 - к шине 4 источника питани отрицательной пол рности, эмиттеры п транзисторов 1 соединены через диоды 5с шинано б управлени преобразовател , коллекторы л +1 тразисторов 1 подключены к первым входам 7 отражателей 8 тока, вторада входы 9 которых подключены к шине 10 источника питани положительной пол рности , выходы 11 и отражателей 8 тока подключены к соответствующим входам резистивной матрицы 12 типа 6 -2R , выход 11 п+1 отргикател тока 8 подключен к инвертирующему входу 13 операционного усилител 2 и через токозадающий резистор 14 соедийен с Общей шиной 15, еинвертир щий вход 16 операционного усилител 2 подключен к шине 17.источника эталонного напр жени , при этом выхо дом преобразовател вл етс выходна клемма 18 реэистивной матрицы 12The converter contains n + 1 transistors 1 of the pn type of conductivity, the bases of the transistors are combined and connected to the output of the operational amplifier 2, the emitters through the resistors 3 are connected to the bus 4 of the negative polarity power source and the emitters of the n transistors 1 are connected transducer control, collectors l +1 of the resistor 1 are connected to the first inputs 7 of the current reflectors 8, secondly the inputs 9 of which are connected to the bus 10 of the positive polarity power supply, the outputs 11 and the current reflectors 8 are connected to the corresponding input Odam resistive matrix 12 type 6 -2R, output 11 p + 1 of current disconnector 8 is connected to the inverting input 13 of operational amplifier 2 and is connected to common bus 15 via current-generating resistor 14, common inverter input 16 of operating amplifier 2 is connected to 17. source reference voltage, with the output of the converter is the output terminal 18 of the resistive matrix 12

ПреОбра)овате4 в работает следующим образом.PreAbra ovate4 in works as follows.

Резистор 14 устанавливает величину тока 1 дл источиикоа разр дных токов, состо щих из Л транзисторов 1 и И отражателей тока 8, J OjT-/Ci4 Д® потенциал на шине 17 сопротивление токозадающего резистора 14. Операционный усилитель 2 с .ю петли обратной св зи, состо вши-из т 4-1 транзистора 1, п +1 отражател тока 8 и резистора 14, обеспечивает при идентичности транзисторов 1 и отражателей тока 8 посто нство тока 1 при изменении температуры окружающей среды. При подаче на шины б управлени сигнала ДООО. . .0 ) все источники разр дных токов подключаютс к соответстResistor 14 sets the value of current 1 for a source of discharge currents consisting of L transistors 1 and AND current reflectors 8, J OjT- / Ci4 D® bus potential 17 resistance of the current-supply resistor 14. Operational amplifier 2 s. Feedback loop , consisting of t 4-1 transistor 1, n +1 current reflector 8 and resistor 14, provides for the identity of transistors 1 and current reflectors 8 constant current 1 when the ambient temperature changes. When applying control signal to busses DOOO. . .0) all sources of discharge currents are connected to the corresponding

Claims

A digital-to-analog converter containing an R-2R resistive matrix, an operational amplifier inverting the input which is connected to the first output of the current-setting resistor ζε pa, the output to the bases of n + 1 transistors, the emitters of which are connected through the resistors to the first power bus, the emitters of η transistors are connected through / diodes with control buses, it is important that, in order to expand the output dynamic range and converter functionality, n + 1 current reflectors are introduced into it, the first inputs of which are connected are connected with collectors of n + 1 transistors, the second inputs are connected to the second power bus, the outputs of η reflectors are connected to the corresponding inputs of the resistive matrix, and the output of n + 1 current reflectors is connected to the first output of the current-setting resistor, the second output of which is connected to the common J bus, and the non-inverting input of the on-board amplifier is connected to the bus of the reference voltage *. I / & tr ^ in ί

Chum l

All ¢ 6 Qn-ι

Figure 1. 5

On.