SU1156247A1 - Number-to-voltage converter - Google Patents

Number-to-voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU1156247A1
SU1156247A1 SU833679286A SU3679286A SU1156247A1 SU 1156247 A1 SU1156247 A1 SU 1156247A1 SU 833679286 A SU833679286 A SU 833679286A SU 3679286 A SU3679286 A SU 3679286A SU 1156247 A1 SU1156247 A1 SU 1156247A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
code
voltage
converter
current
Prior art date
Application number
SU833679286A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Алексеевич Федоров
Original Assignee
Организация П/Я М-5222
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 Организация П/Я М-5222 filed Critical Организация П/Я М-5222
Priority to SU833679286A priority Critical patent/SU1156247A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1156247A1 publication Critical patent/SU1156247A1/en

Links

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-НАПРЯЖЕНИЕ , содержащий преобразователь код-ток, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первым выходом преобразовател  код-ток и первым выводом резистора, а неинвертирующий вход - с общей шиной, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены повторитель напр жени  к резистивна  матрица, первый вход которой соединен с выходом операционного усилител , вторые входы - с вторьфш выходами преобразовател  код-ток, а выход - через Првто- ритель напр жени  с ВТорьач выводом резистора и выходной шиной.A CODE-VOLTAGE CONVERTER containing a code-current converter, an operational amplifier, the inverting input of which is connected to the first output of the code-current converter and the first output of a resistor, and the non-inverting input - with a common bus, characterized in that A voltage repeater is introduced to the resistive matrix, the first input of which is connected to the output of the operational amplifier, the second inputs to the second output outputs of the code-current converter, and the output through the voltage converter from resistor and output bus.

Description

Изобретение относитс  к электронному приборостроению и может.быть использовано в составе информационно вычислительных и управл ющих систем Известен, быстродействующий цифроаналоговый преобразователь код-напр  жение, содержащий генераторы тока, токовые ключи и резистивную матрицу Недостатком этого преобразовател   вл етс  высокое выходное сопротивление , обусловленное конечным сопротивлением резистивной матрицы. Известен преобразователь коднапр жение , содержащий преобразователь код-ток, выхоцы которсго через резистивную матрицу соединены с инвертирующим , входом операционного уси лител  и первым выводом резистора обратной св зи, второй вывод которо го подключен к выходной шине и выхо ду операционного усилител , неинвер тирукнчий вход которого соединен с общей шиной 2j . Однако данный проеобразователь имеет низкое быстродействие, так ка дл  обеспечени  минимально допустимой погрешности преобразовани  опер ционный усилитель должен иметь высо кий коэффициент усилени . Это приводит к необходимости коррекции операционного усилител  дл  обеспечени  его устойчивости, что ограничивает быстродействие операционного усилител  и устройства в целом. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Поставлелна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь коднапр жение , содержащий преобразователь код-ток, операционный усилитель , инвертирующий вход которого соединен с первым выходом преобразовател  код-ток и первым выводом резистора, а неинвертирующий вход с общей шиной, введены повторитель напр жени  и резистивна  матрица, первый вход которой соединен с выхо дом операционного усилител , вторые входы - с вторыми выходами преобраз вател , код-ток, а выход - через пов торитель напр жени  с вторым выводо резистора и выходной шиной. В устройстве используетс  второй выход преобразовател  код-ток дл  грубого преобразовани  кода в напр  жение. Дл  этого дополнительно введена резистивна  матрица, соединенна  с вторым выходом преобразовател  код-ток. Поскольку быстродействи18 ключа, не охваченного отрицательной обратной св зью, во. много раз выше быстродействи  операционного усилител , то дл  обеспечени  высокого быстродействи  всего устройства выдел емое в резистивной матрице напр жение, пропорциональное коду, через повторитель напр жени  подаетс  непосредственно на выход. Повторитель напр жени  может быть вьтолнен в виде эмиттерного или истокового повторите.г1Я и задержки практически не вносит. Повторитель напр жени  и ограниченное выходное сопротивление второго выхода преобразовател  код-ток внос т некоторую погрешность в преобразование.,, J Дл  ее компенса1Щи потенциал,первого выхода резистивной схемы управл етс  операционным усилителем, резистор обратной св зи которого соединен с выходом устройства. На чертеже изображена функциональна  схема преобразовател  коднапр жение . Преобразователь код-напр жение содержит преобразователь 1 код-ток, первый выход которого подключен к инвертирующему входу операционного усилител  2, выход которого соединен с первым входом резистивной матрицы 3. Вт грой вход резистивной матрицы 3 подключен к второму входу преобразовател  код-ток,- а выход - через повторитель 4 напр жени  к выходной шине 5 и второму выводу резистора 6 обратной св зи, первьй вывод которого соединен с инвертирующим входом операционного усилител  2. Неинвертируюпщй вход операционного усилител  2 подключен к общей шине 7. На чертеже приведен также пример выполнени  преобразовател  1 код-ток, содержащего последовательно соединенные резистивный делитель 8, который по конструкции может быть идентичен резистивной матрице 3, токовые ключи 9, генераторы 10 тока и источник Е опорного напр жени , причем выход резистивного делител  8 соединен с первым выходом преобразовател  1 код-ток, вторые выходы которого подключены к вторым выходам токовых ключей 9. Устройство работает следую1Г1им образом. Пусть в исходном состо нии ток на первом выходе преобразовате,п  1 ко -ток и через резистор 6 отсутствует , а на вторых выходах течет ток полной шт-алы. Входное сопротивление повторител  4 напр жени  достаточно велико, и ток из второго выхода преобразовател  код-ток течет через реэистивную матрицу 3, на выходе которой вьщел етс  напр жение полной шкалы. Поскольку через резистор 6 ток не течет, то на выходе операционного усилител  2 тоже будет напр жение полной шкалы, чтобы обеспечить на выходной шине 5 напр жение, равное нулю. После подачи кода на преобразователь код-ток 1, пропорциональный коду , ток переключаетс  со второго выхода на первый. Уменьшение тока в резистивной матрице 3 приводит к по влению на выходной шине 5 напр жени , пропорционального коду. По вление тока на первом выходе преобразовател  1 код-ток приводит к фор ированию на резисторе 6 напр жени , про порционального коду. Резистивна  матрица 3 может быть в виде резистора или резистивного делител  и выбираетс  таким образом, чтобы обеспечить изменение напр жени  на втором выходе преобразовател  1 код-ток, пропорционального коду, и равное произведению величины изменени  тока первого выхода преобразовател  код-ток на сопротивление резистора 6. Тогда напр жение на выходной шине 5 и напр жение, вьщел емое на резистор е 6, примерно равны, а на ег вьпсоде по-прежнему напр жение полной шкалы. Неравенство напр жений на выходной шине 5 и резрсторе 6 по вл е с  из-за погрешности преобразовани , вносимой повторителем 4 напр жени , а также ограниченным выходным сопротивлением преобразовател  1 код-ток. Это неравенство приводит к разбалансу нул  на инвертирующем входе операгщонного усилител  2,что приводит к изменению его выходного напр жени  на величину, равную погрешности преобразовани , компенсиру  ее. Выходное напр жение U, операционного усилител  2 св зано с его коэффициентом усилени  по напр жению KK без обратной св зи следующей формулой: + л где 11,,, - напр жение смешени  операционного усилител  2, приведенное к входу. Операционный усилитель 2 должен быть спроектирован так, чтобы при. отсутствии входного сигнала на его выходе быпо напр жение, равное напр жению полной шкалы преобразовател  код-напр жение, тогда вли ние коэффициента усилени  усилител  на точность преобразовани  незначительно. В этом случае коэффициент усилени  операционного усилител  2, необходимый дл  обеспечени  требуемой точности преобразовани , должен превышать или быть равным отношению амлитуды изменени  выходного напр жени  к допустимой погрешности преобразовани . Снижение тфеделов изменени  выходного сигнала onepaiqiOHHoro усилител  2 позвол ет з еньшить врем  установлени  выходного напр жени  устройства и, кроме того, позвол ет использовать операционные усилители с низким коэффициентом усилени  и соответственно обладаннцие большим быстродействием, что также позвол ет повысить быстродействие устройства по сравнению с известным. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным за счет введени  новых элементов преобразовывает входной код с большим быстродействием.The invention relates to electronic instrumentation and can be used as a part of information and computational and control systems. A high-speed digital-to-analog code-voltage converter containing current generators, current switches and a resistive matrix is known. The disadvantage of this converter is the high output resistance due to the finite resistance of the resistive matrices. A known code-converter converter, containing a code-current converter, is outputted via a resistive matrix to an inverting input of the operational amplifier and the first output of a feedback resistor, the second terminal of which is connected to the output bus and the output of the operational amplifier whose non-inverted input connected to the common bus 2j. However, this transducer has a low speed, so, to ensure the minimum permissible conversion error, the operational amplifier must have a high gain factor. This makes it necessary to correct the operational amplifier to ensure its stability, which limits the speed of the operational amplifier and the device as a whole. The purpose of the invention is to increase the speed of the device. The goal is achieved by supplying a code-voltage converter containing a code-current converter, an operational amplifier, the inverting input of which is connected to the first output of the code-current converter and the first output of a resistor, and a non-inverting input with a common bus, a voltage follower and a resistive matrix The first input of which is connected to the output of the operational amplifier, the second inputs to the second outputs of the converter, the code current, and the output through the voltage repeater with the second output of the resistor and the output bus. The device uses the second output of the code-current converter to roughly convert the code into voltage. For this, an additional resistive matrix is introduced, connected to the second output of the code-current converter. Since the speed of the 18 key, which is not covered by negative feedback, is. Many times higher than the speed of the operational amplifier, to ensure high speed of the entire device, the voltage proportional to the code through the voltage follower is directly applied to the output through the voltage repeater. The voltage repeater can be executed in the form of an emitter or source repeat. IG and practically does not contribute to the delay. The voltage follower and the limited output impedance of the second output converter of the code-current introduce some error in the conversion. J For compensating its potential, the first output of the resistive circuit is controlled by an operational amplifier whose feedback resistor is connected to the output of the device. The drawing shows a functional circuit of a voltage converter. The code-voltage converter contains a code-current converter 1, the first output of which is connected to the inverting input of operational amplifier 2, the output of which is connected to the first input of a resistive matrix 3. The input of the resistive matrix 3 is connected to the second input of the code-current converter, and the output is through a voltage follower 4 to the output bus 5 and the second output of the feedback resistor 6, the first output of which is connected to the inverting input of the operational amplifier 2. The non-inverting input of the operational amplifier 2 is connected to bus 7. The drawing also shows an example of the implementation of a code-current converter 1 containing a series-connected resistive divider 8, which by design may be identical to a resistive matrix 3, current switches 9, current generators 10 and reference voltage source E, the divider 8 is connected to the first output of the code-current converter 1, the second outputs of which are connected to the second outputs of the current switches 9. The device operates in the following manner. Suppose that in the initial state there is no current at the first output of the transducer, n 1 is current through the resistor 6, and at the second outputs there is a current of a complete piece. The input resistance of the voltage follower 4 is sufficiently large, and the current from the second output of the code-current converter flows through the resistive matrix 3, at the output of which the full scale voltage is applied. Since the current through the resistor 6 does not flow, then the output of the operational amplifier 2 will also have a full scale voltage to ensure that the output bus 5 has a voltage equal to zero. After supplying the code to the code-to-current converter 1, proportional to the code, the current switches from the second output to the first. A decrease in the current in the resistive matrix 3 leads to the appearance of a voltage proportional to the code on the output bus 5. The appearance of a current at the first output of a 1 code-current converter leads to the formation of a voltage across the resistor 6, proportional to the code. The resistive matrix 3 can be in the form of a resistor or resistive divider and is chosen in such a way as to provide a voltage change at the second output of the code-1 converter 1, proportional to the code, and equal to the product of the value of the change of the current of the first code-current converter output by the resistor 6. Then the voltage on the output bus 5 and the voltage across the resistor e 6 are approximately equal, and at the same time the voltage is still full scale. The inequality of the voltages on the output bus 5 and the resistor 6 is due to the conversion error introduced by the voltage follower 4, as well as the limited output impedance of the code-current converter 1. This inequality leads to a unbalance of zero on the inverting input of the operative amplifier 2, which leads to a change in its output voltage by an amount equal to the conversion error, to compensate for it. The output voltage U, opamp 2 is related to its gain in voltage KK without feedback by the following formula: + l where 11 ,,, is the mixing voltage of opamp 2, reduced to the input. Operational amplifier 2 must be designed so that when. If there is no input signal at its output, the voltage is equal to the full scale voltage of the code-voltage converter, then the influence of the amplifier gain on the conversion accuracy is negligible. In this case, the gain of the operational amplifier 2, necessary to ensure the required conversion accuracy, must be greater than or equal to the ratio of the amplitude of the change in the output voltage to the permissible conversion error. Decreasing the output voltage of onepaiqiOHHoro amplifier 2 reduces the setting time of the output voltage of the device and, in addition, allows the use of low-gain operational amplifiers and, accordingly, greater speed, which also improves the performance of the device compared to the known one. Thus, the proposed device in comparison with the well-known by introducing new elements converts the input code with great speed.

Claims (1)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий преобразователь код-ток, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первым выходом преобразователя код-ток й первым выводом резистора, а неинвертирующий вход - с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены повторитель напряжения и резистивная матрица, первый вход которой соединен с выходом операционного усилителя, вторые входы - с вторыми выходами преобразователя код-ток, а выход - через повто- § ритель напряжения свторым выводом резистора и выходной шиной.A CODE-VOLTAGE CONVERTER containing a code-current converter, an operational amplifier whose inverting input is connected to the first output of the code-current converter and the first output of the resistor, and a non-inverting input - with a common bus, characterized in that, in order to improve performance, it a voltage follower and a resistive matrix are introduced, the first input of which is connected to the output of the operational amplifier, the second inputs are connected to the second outputs of the code-current converter, and the output is through a voltage follower with the second output ora and output bus. 1156247 21156247 2
SU833679286A 1983-12-26 1983-12-26 Number-to-voltage converter SU1156247A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833679286A SU1156247A1 (en) 1983-12-26 1983-12-26 Number-to-voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833679286A SU1156247A1 (en) 1983-12-26 1983-12-26 Number-to-voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1156247A1 true SU1156247A1 (en) 1985-05-15

Family

ID=21095409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833679286A SU1156247A1 (en) 1983-12-26 1983-12-26 Number-to-voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1156247A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.Каган Б.М. и др. Системы св зи УВН с объектами управлени АСУ ТП. М., Сов.радио, 1978, с. 130, рис. 4.3. 2.Бахтиаров Г.Д. и др. Аналогоцифровые преобразователи. М., Сов. радио, 1980, с. 61, рис. 3.13 .. (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1093164A (en) Biasing and scaling circuit for transducers
US5633637A (en) Digital-to-analog converter circuit
SU1156247A1 (en) Number-to-voltage converter
US4644193A (en) Analog circuit for simulating a digitally controlled rheostat
US2956236A (en) Level changing direct coupled amplifier
JPH11186859A (en) Voltage-current conversion circuit
US6229373B1 (en) Level shifter
SU1538228A1 (en) Voltage amplifier
SU1555820A1 (en) Controllable amplifier
SU1332511A1 (en) Differential amplifier
SU763909A1 (en) Scale amplifier
SU1354121A1 (en) Voltage comparison device
US4280088A (en) Reference voltage source
SU1101851A1 (en) Function generator
SU1119039A1 (en) Voltage limiter
SU1406728A1 (en) Device for discrete control of gain
SU1665501A1 (en) Adjustable amplifier
SU1312738A1 (en) Multiplying digital-to-analog converter
SU708518A1 (en) Voltage regulating device
SU614392A1 (en) Dc measuring amplifier
SU1462467A1 (en) Variable-gain amplifier
SU1037285A1 (en) Function converter
SU813382A1 (en) Voltage calibrator
SU1739199A1 (en) Device for information recording
SU840941A1 (en) Scale converter