SU1181150A1 - Умножающий цифроаналоговый преобразователь - Google Patents

Abstract

Ь УМИОЖАЮи1ИЙ .;ЩФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий источник эталонного напр жени , перва  клемма которого подключена к общей шине, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу счетчика, И пр мых и ti инверсных выходов которого подключены к соответствующим первым пр мым и инверс- . ным входам блока сравнени , выход которого подключен к первому входу триггера, ( И-1) пр мь1Х и ()1-1) инверсных вторых входов блока сравнени  подключены к соответствующим пр мьм и инверсньп-1 выходам регистра , П входов которого  вл ютс  входными шинами преобразовател , первый и второй ключи, выходы которых объединены и подключены к первому входу фильтра, второй вход которого подключен к общей шине, а выход к неинвертирующему входу первого операционного усилител , выход которого объединен с инвертирующим входом и  вл етс  выходом преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введены элемент 2И-2ШЖ, второй операционньш усилитель , блок модул ции-демодул ции с двухполупериодным преобразованием сигнала, аналоговый вход которого подключен к выходу второго операционного усилител , первый цифровой вход объединен с вторым входом триггера и подключен к (п+1)-му пр мому выходу счетчика, второй цифровой вход подключен к (п+1)-му инверсному выходу счетчика, первьй и второй аналоговые выходы подключены к информационным входам первого и второго ключей, третий аналоговый выход подключен к инвертирующему входу второго операционного усилител , неинвертирующий : (Я вход которого подключен к второй с клемме источника эталонного напр жени , при этом h-и пр мой и И -и инверсньй вторые входы блока сравнени   вл ютс  соответственно первой и второй шинами посто нного логического сигнала, а И-и пр мой и ц -и инверсньй выходы регистра подключеэо ны соответственно к первому и второму входам элемента 2И-2ИЛИ, третий и четвертый вход которого подключены соответственно к пр мому и инСП версному выходам триггера, а пр мой и инверсный выходы элемента 2И-2ИЛИ подключены соответственно к управл ющим входам первого и второго кличей . 2. Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что блок модул ции-демодул ции с двухполупериодным преобразованием сигнала выполнен на фильтре, трансформаторе, первом, втором, третьем, четвертом ключах, информационные входы первого

Description

и второго ключей объединены и  вл ютс  аналоговым входом блока модул ции-демодул ции с двухполупериодны преобразованием сигнала, управл юпщй вход первого ключа объединен с , управл ющим входом третьего ключа и  вл етс  первым цифровым входом блока модул ции-демодул ции с двухполупериодным преобразованием сигнала , управл ющий вход второго кто- ча объединен с управл ющим входом четвертого ключа и  вл етс  вторым цифровым входом блока модул ции-демодул ции с двухполупериодным преобразованием сигнала, выходы первого и второго ключей подключены соответственно к началу и концу первичной обмотки трансформатора, средн  , точка которой подключена к общей шине.

50

1

начало вторичной обмотки трансформатора  вл етс  первым аналоговым выходом блока модул ции-демодул ции с двухполупериодным преобразованием сигнала и подключено к информационному входу третьего ключа, конец вторичной обмотки трансформатора  вл етс  вторым аналоговым выходом блока модул ции-демодул ции с двухполупериодным преобразованием сигнала и подключен к информационному входу четвертого ключа, выход которого  вл етс  третьим аналоговым выходом блока модул ции-демодул ции с двухполупериодным преобразованием сигнала , объединен с выходом третьего ключа и через фильтр подключен к общен шине и средней точке вторичной обмотки трансформатора.

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано к системах обработки информации дл  обеспечени  ввода информации на управл емые объекты.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани .

На чертеже изображена функционална  схема умножающего ци роаналогового преобразовател .

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, блок 3 сравнени , регистр 4, первый 5 и и второй 6 ключи, триггер 7, элемент 2И-2ИЛИ 8, фильтр 9, первый операционный усилитель 10, второй операционный усилитель 11, источник 12 эталонного напр жени , блок 13 модул ции-демодул ции с двухполупериодным преобразованием сигнала, включающий первый, Второй, третий, четиертьА ключи 14-17, трансформато 18, фильтр 19.

Преобразователь работает следующим образом.

С выхода генератора 1 тактовые импульсы ff поступают на вход счетчика 2. Регистр 4 хранит установленный цифровой код iNCt). Импульсы П

разр дов со счетчика 2 и (п-1) разр дов с регистра 4 поступают блок 3, где происходит их поразр дное сравнение . В момент, когда сигналы со счетчика 2 равны сигналам с регистра 4, на выходе блока 3 формируетс  потенциал; поступающий на первый вход триггера 7 и определ ющий сигнал конца временного интервала, пропорциональному входному коду N(t). Частота импульсов с выхода блока 3 равна частоте импульсов с выхода п-го разр да счетчика 2.

Выходы (п+1)-го разр да счетчика 2  вл ютс  источником управл ющих импульсов дл  работы блока 13 модул ции-демодул ции .

Длительности полупериодов управл ющих импульсов дл  работы ключей 14-17 строго равны один другому, а скважность равна двум. Частота управл ющих импульсов в два раза меньше частоты импульсов сравнени  с выхода блока 3. Выходные импульсы триггера 7 по частоте и скважности строго соответствуют частоте и скважности управл ющих импульсов, но по фазе оказываютс  сдвинутыми на величину временного интервала, пропорциональному входному коду N(t). На крайних выводах вторичной обмотки 3 трансформатора 18 возникает переменное импульсное напр жение с част той и скважностью управл ющих импул сов. Выпр мленное напр жение на третьем выходе блока 13 по амплитуд и пол рности всегда равно Uj Отрицательна  обратна  св зь позвол ет стабилизировать также амплитуду переменного импульсного напр жени  первым и втором выходах блока 13, котора  становитс  равной U TУправл ющие импульсы с выхода триггера 7 поступают на элемент 2И-2ИЛИ 8, который пропускает входные сигналы с повторением или инверсией фазы в зависимости от управл нщих сигналов на пер;зом и втор входах элемента 2И-2ИЛИ 8, поступаю щих с знакового разр да регистра 4. Инверси  фазы управл ющих импульсов ключей 5 и 6 приводит к строго симметричной инверсии пол рности его выходного напр жени  без изменени  амплитуды. Все изменени  пр мопропорционально передаютс  на выход предложенного умножающего ЦДЛ Все изменени -входного кода N(t) также привод т к соответствующему сдвигу фаз управл ющих импульсов ключей 5 и 6 соответствующему изменению выходного напр жени . Преобразователь работает с п-раз р дным двоичным кодом. Фактически (п-1) младших разр дов кода определ ют амплитуду выходного напр жени  ЦАП. Старший п-й разр д кода 04 определ ет пол рность выходного напр жени . Особенностью предлагаемого технического решени   вл етс  то, что кодировка входного кода может быть различной. При любой кодировке блок 3 производит сравнение п-разр дных двоичных кодов и частота импульсов с выхода блока 3 равна частоте импульсов с выхода п-го разр да счетчика 2. При работе предлагаемого ЦАП в режиме Пр мой код плюс знак посто нный логический сигнал U на первой шине посто нного логического сигнала соответствует логической 1, При работе в режиме Обратньй код плюс знак посто нный логический сигнал и, соответствует логическому О. На второй шине посто нного логического сигнала присутствует сигнал Uf инверсный .сигналу первой шины. Предлагаемый Ц.№ может работать в режиме с двоично-смещенным кодом. При этом все п разр дов входного кода необходимо подать на блок 3, св зь п-го разр да входного кода . на первьй и второй входы элемента 2И-2ИШ1 8 отсутствует. В этом случае. осуществл етс  преобразование кода в фазу в интервале 0-180 от начала периода управл ющих дашульсов. Нулевому значению кода соответствует выходное напр жение, равное входному 5 максимальному значению кода выходное напр жение с обратной пол рностью по амплитуде равное входному и,т с погрешностью до дискрета.

Claims (2)

1 . УМНОЖАЮЩИЙ ..ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий источник эталонного напряжения, первая клемма которого подключена к общей шине, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу счетчика, Ц прямых и И инверсных выходов которого подключены к соответствующим первым прямым и инверс- . ным входам блока сравнения, выход которого подключен к первому входу триггера, (й-1) прямых и (п-1) инверсных вторых входов блока сравнения подключены к соответствующим прямым и инверсным выходам регистра, И входов которого являются входными шинами преобразователя, первый и второй ключи, выходы которых объединены и подключены к первому входу фильтра, второй вход которого подключен к общей шине, а выход к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, выход которого объединен с инвертирующим входом и является выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены элемент

2И-2ИЛИ, второй операционный усилитель, блок модуляции-демодуляции с двухполупериодным преобразованием сигнала, аналоговый вход которого подключен к выходу второго операционного усилителя, первый цифровой вход объединен с вторым входом триггера и подключен к (п+1)-му прямому выходу счетчика, второй цифровой вход подключен к (н+1)~му инверсному выходу счетчика, первый и второй аналоговые выходы подключены к информационным входам первого и второго ключей, третий аналоговый выход подключен к инвертирующему входу второго опера- § ционного усилителя, неинвертирующий : вход которого подключен к второй клемме источника эталонного напряжения, при этом fi-й прямой и И -й инверсный вторые входы блока сравнения являются соответственно первой и второй шинами постоянного логического сигнала, а 11-й прямой и и -й инверсный выходы регистра подключены соответственно к первому и второму входам элемента 2И-2ИЛИ, третий и четвертый вход которого подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, а прямой и инверсный выходы элемента 2И-2ИЛИ подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей.

2, Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что блок модуляции-демодуляции с двухполупериодным преобразованием сигнала выполнен на фильтре, трансформаторе, первом, втором, третьем, четвертом ключах, информационные входы первого и второго ключей объединены и являются аналоговым входом блока модуляции-демодуляции с двухполупериодным преобразованием сигнала, управляющий вход первого ключа объединен с , управляющим входом третьего ключа и является первым цифровым входом блока модуляции-демодуляции с двухполупериодным преобразованием сигнала, управляющий вход второго ключа объединен с управляющим входом четвертого ключа и является вторым цифровым входом блока модуляции-демодуляции с двухполупериодным преобразованием сигнала, выходы первого и второго ключей подключены соответственно к началу и концу первичной обмотки трансформатора, средняя, точка которой подключена к общей шине, начало вторичной обмотки трансформатора является первым аналоговым выходом блока модуляции-демодуляции с двухполупериодным преобразованием сигнала и подключено к информационному входу третьего ключа, конец вторичной обмотки трансформатора является вторым аналоговым выходом блока модуляции-демодуляции с двухполупериодным преобразованием сигнала и подключен к информационному входу четвертого ключа, выход которого является третьим аналоговым выходом блока модуляции-демодуляции с двухполупериодным преобразованием сигнала, объединен с выходом третьего ключа и через фильтр подключен к общей шине и средней точке вторичной обмотки трансформатора.