SU1043671A1 - Устройство дл масштабного преобразовани дифференциальных сигналов - Google Patents

Устройство дл масштабного преобразовани дифференциальных сигналов Download PDF

Info

Publication number
SU1043671A1
SU1043671A1 SU823398482A SU3398482A SU1043671A1 SU 1043671 A1 SU1043671 A1 SU 1043671A1 SU 823398482 A SU823398482 A SU 823398482A SU 3398482 A SU3398482 A SU 3398482A SU 1043671 A1 SU1043671 A1 SU 1043671A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
outputs
differential
inverting
scale
Prior art date
Application number
SU823398482A
Other languages
English (en)
Inventor
Леонид Александрович Жук
Александр Георгиевич Олейников
Николай Евгеньевич Синицкий
Original Assignee
Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср filed Critical Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср
Priority to SU823398482A priority Critical patent/SU1043671A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1043671A1 publication Critical patent/SU1043671A1/ru

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах сопр жени  обт ектов контрол  и управлени  с ЭВМ, а также в различных устройствах информационно-измерительной техники. , Известны устройства дл  масштабно го преобразовани  дифференциальных сигналов (сигналов с выходов термепар , мостовых датчиков и пр,/,содержащие дифференциальный входной и несимметричный выходной кас1(:ады на операционных усилител х с резисторами , имеющими весовые значени  сопротивлени , и ключевыми элементами в ц п х отрицательных обратных св зейи, Наиболее близким по техническому решению к изобретению  вл етс  устройство дл  масштабного преобразовани  дифференциальных сигналов, масштаб преобразовани  которых программно измен етс  и принимает дискретны значени , равные 2 где ,,2,31 ... С23. Недостатком известного устройства  вл етс  производимое входным дифференциальным каскадом инвертирование на выходе пол рности (фазы) входных сигналов, т.е. диапазон изменени  вы ходных сигналов устройства ограничен фазой входных сигналов. Дл  выра нивани  фаз выходных и входных сигналов на практике примен ют дополнительный инвертирующий операционный усилитель. Но это, в свою очередь,ув личивает погрешность обусловленную действием статических параметров дополнительного операционного усилител . Таким образом, технические решени , основанные на большом числе опе рационных усилителей и резисторах с весовыми значени ми сопротивлений в цеп х обратных св зей операционных усилителей, обуславливают низкую точ ность масштабного преобразовани  дифференциальных сигналов. Целью изобретени   вл етс  повыше ние точности масштабного преобразова ни  дифференциальных сигналов и расширение функциональных возможностей устройства за счет управлени  фазой выходного сигнала. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  масштабного преобразорани  дифференциальных сигналов , содержащее три дифференциальных операционных усилител , неинвер тирующие входы первого и второго из которых  вл ютс  аналоговыми информационными входами устройства, а выходы через два масштабных резистора подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам третьего дифференциального операционного усилител  е цепь отрицательной обратной св)чзи которого включен третий масштабный резистор,, а между его инвертирующим входом и шиной нулевого потенциала - четвертый масштабный резистор, а также первую и вторую матрицы ключевых элементов, управл ющие входы которых подключены к соответствующим выходам дешифратора, подсоединенного входами к цифровому входу управлени  масштабом преобразовани  устройства, выход третьего дифференциального операционного усилител   вл етс  аналоговым выходом устройства, дополнительно содержит первую и вторую резистивные матрицы R-2R, которые соединены последовательно и включены между выходами первого и второго дифференциальных операционных усилителей, и две пары последовательно включенных коммутируемых в противофазе ключевых элементов, выходы которых.;подсоединены соответственно к инвертирующим входам первого и второго дифференциальных операционных усилителей, а входы размыкающих ключевых элементов каждой пары - соответственно к выходам первой и второй матриц ключевых элементов, входы которых подсоединены к соответствующим узлам первой и второй резистивиых -матриц R-2R, управл ющие входы ,двух пар последовательно включенных коммутирующих элементов подсоединены к соответствующим выходам дешифратора. На чертеже приведена функциональна  схема устройства. Устройство дл  масштабного преобразовани  дифференциальных сигналов содержит входные операционные усилители (ОУ) 1 и 2, в цеп х обратных св зей которых включены резистивные матрицы R-2R 3 и с номиналами сопротивлений R1 и R2, ключевые элементы 5 и 6 и дополнительные ключевые элементы 7 и 8. С помощью ключевых элементов 5-8 выходы операционных усилителей 1 и 2 и узлы соединени  резисторов R и 2R резистивных матриц 3 и 4 подключаютс  к инвертирующим входам операционных усилите ,лвй 1 и 2. Выходы операционных усилителей 1 и 2 соединены с дифференциальными входами выходного операционного усилител  9 во входные цепи и цепи обратной св зи которого включены резисторы 10-13 с равными значени ми сопротивлений. Работой ключевых элементов управл ет дешифратор . Двоичный код на его информационных .входах Д, ... ,Д опредбл ет масштаб преобразовани  дифференциального сигнала из р да чи.сленных значений 2°,2,22, ... ,2. Дао код (О или 1) на информационном входе Д определ ет пол рность выходного напр жени  устройства . В качестве дешифратора Tt могут быть использованы два дешифратора, один из которых соответственно имеет К входов и 2 выходов, а другойодин вход и два выхода. В макете дей ствующего устройства использованы интегральные схемы 155 ИДЗ. Устройство работает следующем образом . Дл  обеспечени  требуемого масш . таба преобразовани  напр жени  дифференциального сигнала((2Уиз р да численных значений 2°,2,2, ... 2 на информационные входы Д, ,.., Д дешифратора I подаетс  соответствующий двоичный код.Дешифриру  это код, дешифратор 1 с помощью ключевых элементов 5 и 6 подключает к инвертирующим входам операционных усилителей 1 и 2 iye узлы соединени  резисторов ft резистивных матриц 3 и . k с выходами операционных усилителей 1 и 2 и с резисторами 2FL .Узлы соеди нени  выходов операционных усилителей с входами матриц R-2R соответствуют числу , первые узлы соединени  резисторов R и 2R матриц 3 и k (направление счета от выходов.операционных усилителей 1 и 2) соответствует числу и т.д. То есть рези стивные матрицы R-2R 3 и i между выходами операционных усилителей можно представить цифровыми управл емыми сопротивлени ми ( 1) R1, R1 и R2, () R2. При подаче на неинвертирующие входы операционных усили телей 1 и 2 напр жени  дифференциаль ного сигнала и при положении ключевы элементов 7 и 8 как показано на чер теже, что соответствует (условно) ло гическому О на входе Д„,дешифрато ра 1, напр жени  на выходах операционных усилителей равны: Lx, ( z-tlPi. Rlf R2. . HI ( ) R2l )R2 -(/ Rl -RZj exi R-f-fR2 ВЫХЯ ВХ2 .(2) ,и Q,2 напр жени  на выходах операционных усилителей 1 и 2 соответственно. Напр жение на выходе устройства определ етс  выражением i24)) K -KXI- R-H-R2 при подключении узлов соединени  резисторов резистивной матрицы 3 к инвертирующему входу операционного усилител  2, а узлов соединени  резисторов резистивной матрицы k к инвертирующему входу операционного усилител  1, что соответствует (условно ) логической 1 на входе Д. дешифратора I, пол рность (фаза) напр жени  на выходе устройства соответствует пол рности напр жени  на входе. Передаточную функцию К устройства можно представить в виде Г ()(Rl4R2n,,,J вых 1 ,2 ; i 0,1,2,3 Анализ выражени  () показывает, что при отклонении сопротивлений резисторов R1 и R2 резистивных матриц 3 и k от своих абсолютных значений не возникает погрешности передаточной функции за вл емого устройства , так как а Л °- Это обусловлено тем, что в устройстве в качестве делителей выходных напр жений операционных усилителей использованы матрицы R2R, в узлах которых коэффициенты делени  напр жений не завис т от абсолютных значений сопротивлении R. По сравнению с известным устройством , которое характеризуетс  низкой точностью преобразовани  дифференциальных сигналов а диапазоне изменени  масштаба преобразовани  от 1 до 102, предлагаемое устройство отличаетс  высокой точностью в широком диапазоне дискретного изменени  масштаба преобразовани  сигналов бла годар  минимизации мисла операционных усилителей и включению резистивных матриц IV-ZR в цепи обратных св зей входных операционных усилителей дифференциального каскада. Такое схемотехническое решение обеспечивает стабильность дискретных значений передаточной функции устройства при изменении услойий его эксплуатации ( температуры,давлени , времени и т.д.) Если дл  обеспечени  известным устро ством разрешающей способности анаЛо го-ци(1ровых преобразователей на уров не 9-10 разр дов необходима подгонка абсолютных значений сопротивлений различного номинала резисторов не хуже 0,0001, то в Предлагаемом устройстве дл  этих целей необходимы 10-разр дные матрицы R-2R; которые реализуютс  на резисторах, двух номиналов сопротивлений с точностью 0,01%. Если в известном устройстве дл  стабилизации дискретных значений передаточной функции необходимо прин тие дополнительных мер (термостатирование и пр.) по стабилизации номинальных значений сопротивлений резисторов, то в предлагаемом устройстве стабильность дискретных значений передаточной функции не зависит от стабильности абсолютных значений сопротивление резисторов матриц R-2R. Снижение числа операционных усилителей в устройстве снижает погрешность преобразовани  дифференциальных сигналов, обусловленную действием напр жений и токов смещени  операционных усилителей. За счет введени  дополнительных ключевых элементов имеетс  возможность управлени  фазой выходного сигнала в устройстве, что расшир ет его функциональные возможности. Примером может, служить Последовательное включение устройства с аналого-цифровым преобразователем, у которого диапазон изменени  входных сигналов ограничен одной пол рностью. Кроме того, функци  управлени  фазой выходного сигнала достигаетс  без снижени  метрологических характеристик стройства.

Claims (1)

  1. (54,) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАСШТАБНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее три дифференциальных операционных усилителя, неинвертирующие входы первого и второго из которых являются аналоговыми информационными входами устройства,’ а выходы через два масштабных резистора подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам третьего дифференциального операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен третий масштабный резистор, а между его неинвертирующим входом и шиной нулевого потенциала -четвертый масштабный резистор, а также первую и вторую матрицы ключевых элементов, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам дешифратора, подсоединенного входами к цифровому входу .управления масштабом преобразования устройства,выход третьего дифференциального операционного усилителя является аналоговым выходом устройствам тличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей устройства за счет управления фа-зой выходного сигнала, оно содержит первую и вторую резистивные матрицы R-2R, которые соединены последовательно и включены между выходами первого и второго дифференциальных операционных усилителей, и две пары последовательно включенных И коммутируемых в противофазе ключевых , элементов, выходы которых подсоединены соответственно к инвертирующим входам первого и второго дифференциальных операционных усилителей,а входы размыкающих ключевых элементов 'каждой пары - соответственно к выходам первой и второй матриц ключе- вых элементов, входы которых подсоединены к соответствующим узлам первой и второй резистивных матриц R-2R , управляющие входы двух пар последовательно включенных коммутирующих элементов подсоединены к соответствующим выходам дешифратора.
SU823398482A 1982-02-16 1982-02-16 Устройство дл масштабного преобразовани дифференциальных сигналов SU1043671A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823398482A SU1043671A1 (ru) 1982-02-16 1982-02-16 Устройство дл масштабного преобразовани дифференциальных сигналов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823398482A SU1043671A1 (ru) 1982-02-16 1982-02-16 Устройство дл масштабного преобразовани дифференциальных сигналов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1043671A1 true SU1043671A1 (ru) 1983-09-23

Family

ID=20998044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823398482A SU1043671A1 (ru) 1982-02-16 1982-02-16 Устройство дл масштабного преобразовани дифференциальных сигналов

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1043671A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Digitally Control ed Programmable Gain. Instrumentation Amplifier 3600, 3601, 3602. -Productive Guide. Burr-Brown Research Corp, 1976, p. 56, 85. . 2. Digitally Controlled Programmable Gain. Instrumentation Amplifier 3606.-General Catalog BurrBrown, 1979, p.2-7, 2-8 (прототип). . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3139186A1 (en) Sensor circuit
KR930003499B1 (ko) 센서 장치 및 센서 신호 처리 방법
EP0378840A2 (en) Digital to analog converter having single resistive string with shiftable voltage thereacross
SU1043671A1 (ru) Устройство дл масштабного преобразовани дифференциальных сигналов
JPS58198922A (ja) 半導体集積回路によるd/a変換回路
FI92631B (fi) Lämpöanemometri
US4410880A (en) Digital-to-analog converter and analog-to-digital converter with controllable bi-polar and uni-polar capability
US4517551A (en) Digital to analog converter circuit
JPH0262123A (ja) 直並列型a/d変換器
EP0257878B1 (en) D/A converter
JP2837726B2 (ja) ディジタル・アナログ変換器
JPH1065542A (ja) アナログ/ディジタル変換回路
EP0135274A2 (en) Digital-to-analog converter
JPS62173809A (ja) 増幅装置
JPH06268523A (ja) D/a変換器
SU817740A1 (ru) Устройство преобразовани сигналаСиНуСНО-КОСиНуСНОгО ВРАщАющЕгОС ТРАНСфОРМАТОРА
CN114499526B (zh) 模数转换电路
WO1992019045A1 (en) Precision digital-to-analog converter
GB2215931A (en) Amplifying devices
SU1667253A1 (ru) Бипол рный преобразователь кода в напр жение
SU1374431A1 (ru) Цифроаналоговый преобразователь
JPS60213126A (ja) D―aコンバータ
SU1424032A1 (ru) Блок кодоуправл емой проводимости
JPS60263525A (ja) デイジタルアナログ変換装置
SE410529B (sv) Funktionsgenerator for omvandling av ett av ett binert ord representerat verde till ett par inbordes komplementera analoga signaler eller omvent