SU1292184A1 - Бипол рный цифро-аналоговый преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  преобразовани  цифровой информации в аналоговую . Цель изобретени  - повьше- ние точности цифроаналоговйго преобSia3you f ) разовани . Бипол рньш цифроаналого- вый преобразователь содержит одно- пол рный цифроаналоговый преобразователь 1, дифференциальные усилители 2, 3, коммутаторы 4, 5, управл емый след щий источник 6 смещени , ключ, выполненный на диоде 7, токо- ограничивающие элементы 8-12, выполненные на резисторах. Введенные дифференциальный усилитель 3, коммутатор 5, управл емый след щий источ- ншс 6 смещени , диод 7 и резисторы 11, 12 позволили повысить точность преобразовани  за счет уменьшени  вли ни  остаточного сопротивлени  -, коммутатора 4 шунтированием его эквивалентным сопротивлением, значение которого в /i К раз меньше сопротивлени  диода 7 в пр мом включении. Здесь К - коэффициент петлевого усилени  дифференциального усилител  3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ю сл с: KMnk

Description

-

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть исполь зовано при построении цифроаналоговых, а также аналого- цифровых преобразователей.

Цель изобретени  - повьшение точности преобразовани .

На фиг. 1 представлена схема бипол рного цифроаналогового преобразовател ; на фиг, 2 - схема управл е мого след щего источника смещени .

Бипол рный цифроаналоговый пре- рбразователь (фиг. 1) содрежит од- нопол рный цифроаналоговый преобразователь 1, дифференциальные усилители 2 и 3, коммутаторы 4 и 5, управл емый след щий источник 6 смещени , ключ, выполненный на диоде 7, токограничивающие элементы, вьтолнен ные на резисторах 8-12.

Управл емый след щий источник смещени  (фиг.2) содержит диод 13, резисторы 14 и 15, транзистор 16.

ходного напр жени  U,

цап- Если в

цап

т.е.

Т Т БЫ)с

качестве однопол рного цифроаналогового преобразовател  1 Устройство работает следующим об- З уетс  однопол рный цифроаналоговый преобразователь с выходным

напр жением отрицательной пол рности , необходима изменить пол рность

включени  диода 7. 30

разом.

Значение выходного напр жени  и.,, управл емого след щего источника 6 смещени  при разомкнутом коммутаторе 5 всегда превышает на Д значеУправл емый след щий источник смещени  (фиг.2) работает следующим образом. При разомкнутых коммутаторах 4 и 5 напр жение , на выходе источника 6, равное падению напр жение выходного напр жений и цифро- аналогового преобразовател  1, а при замкнутом коммутаторе Up,, 0.

При положительной пол рности выходного напр жени  устройства коммутаторы 4 и 5 разомкнуты, диод 7 закрыт выходным напр жением второго дифференциального усилител  3, потенциал Пщ,, на инвертирующем входе которого ниже потенциала U., на неинвер- 40 тирующем входе. Так -как потенциалы на инвертирующем и неинвертирующем входах первого дифференциального усилител  2 равны и,,,..,, то указанньш усиУправл емый след щий источник смещени  (фиг.2) работает следующим образом. При разомкнутых коммутаторах 4 и 5 напр жение , на выходе источника 6, равное падению напр же35 ни  и

вых где 1 и

II на резисторе

+ и.

и...„ и„ и,,,„

п

.-Ug,,U,H-A,

п

и и - падение напр жени  на диоде 13; и,4 падение напр жени  на литель 2 работает в режиме повтори- 45

тел j при этом пол рность выходного напр жени  устройства соответствует пол рности выходного напр жени  Ь цд однопол рного цифроаналогоБОГо преобзисторе 14; 5- 16 напр лсение база-эмиттер

транзистора 16.

Поскольку напр жение и. О, диод 7 закрыт положительным напр жением на выходе дифференциального усилител  3. При этом напр жение на выходе бипол рного цифроаналогового преобразовател  имеет положительную пол рность .

При этом, чем меньше значение напр жени  д , тем меньше разбаланс между инвертирующим и неинвертирую- Параллельно Сопротивлению замкнутого 55 входами второго дифференциально- ключа включаетс  сопротивление диода го усилител  3, тем меньше насыщение 7, открытого отрицательным выходным его каскадов и тем вьше его быстро- напр жением второго дифференциально- действие. Подстройка значени  А моразовател  1, т.е. Ue U.

При отрицательной пол рности выходного напр жени  устройства коммутаторы 4 и 5 замкнуты, выходное напр жение источника 6 смещени  .

50

го усилител  3, которьй охвачен

жет быть осуществлена изменением соto

-

15

20

цепью отрицательной обратной св зи (ООС) через диод 7.

Отрицательна  обратна  св зь исключает режим насыщени  второго дифференциального усилител  3 и уменьшает сопротивление диода 7 в fiK раз где р - коэффициент передачи цепи ООС; К - коэффициент усилени  второго дифференциального усилител  3. Первый дифференциальный усилитель 2, на инвертирующий вход которого подаетс  положительное выходное напр жение Кцд цифроаналогового преобразова тел  1, а потенциал неинвертирующего входа равен нулю, работает в релшме инвертора с коэффициентом передачи (при равенстве сопротивлений резисторов 8 и 9), при этом пол рность выходного напр жени  устройства противоположна пол рности выходного напр жени  U,

цап- Если в

цап

т.е.

Т Т БЫ)с

качестве однопол рного цифроаналогового преобразовател  1 уетс  однопол рный цифроанавключени  диода 7.

Управл емый след щий источник смещени  (фиг.2) работает следующим образом. При разомкнутых коммутаторах 4 и 5 напр жение , на выходе источника 6, равное падению напр же0

5 ни  и

вых где 1 и

II на резисторе

+ и.

и...„ и„ и,,,„

п

.-Ug,,U,H-A,

п

и и - падение напр жени  на диоде 13; и,4 падение напр жени  на режет быть осуществлена изменением сопротивлени  резистора 14. При малых значени х дл  уменьшени  разбаланса по входам дифференциального усилител  3 за счет входных токов дифференциального усилител  3 введен

резистор 12 (фиг,1), причем R.,i R,,.

При замкнутых коммутаторах А и 5 потенциал базы транзистора 16, а следовательно, и эмиттера, равен нулю, при этом на выходе усилител  3 напр жение имеет отрицательную пол рность , что обеспечивает провод щее состо ние диода 7 (фиг. 1).

В случае применени  цифроаналого- вого преобразовател  с выходным .напр жением отрицательной пол рности необходимо изменить пол рность включени  диода 13 и шины питани , а также использовать транзистор 16 противоположного типа проводимости.

Claims (2)

1. Бипол рный цифроаналоговый преобразователь, содержащий однопо- л рный ц ифроаналоговый преобразователь , входы которого  вл ютс  соответственно информационной входной шиной-, а выход через первый и второй токоограничивающие элементы, выпол- ненные на резисторах, соединен соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого дифференциального усилител , выход которого , соединенный через третий токо- ограничивающий элемент, выполненный на резисторе, со своим инвертирующим Ьходом,  вл етс  выходной шиной, первый коммутатор, выход и информационный вход которого соединены соответственно с неинвертирующим входом первого дифференциального усилител  и шиной нулевого потенциала, а управл ющий вход  вл етс  знаковой входной шиной, отличающийс 

внииш

Заказ 286/58

Произв.-полигр. irp-тне, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

5

0

5

0

5

0

тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введены управл емый след щш источпга смещени , второй коммутатор, четвертый и п тый токоограничивающие элементы, выполненьгые на резисторах, ключ, вы- полненньш на диоде, второй дифференциальный усилитель, выход ко,торого через диод, а инвертир тощий вход через четвертый резистор соединены с выходом первого коммутатора, а неинвертирующий вход объединен с первым вьгоодом п того резистора и подключен к выходу управл емого след щего источника смещени , информационный и управл ющий входы которого соединены соответственно с выходами одно- пол рного цифроаналогового преобразовател  и второго коммутатора, ин- формационньй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а управл ющий вход объединен с управл ющим входом первого коммутатора, причем второй вывод п того резистора подключен к шине нулевого потенциала .

2. Преобразователь по п.1, о т- личающийс  тем, что управл емый след щий источник смещени  содержит диод, два резистора и транзистор , база которого объединена с первьми выводами первого и второго резисторов и  вл етс  управл ющим входом управл емого след щего источника смещени , коллектор объединен с вторым вьшодом первого резистора и соединен с шиной питани , а эмиттер  вл етс  выходом управл емого след щего источника смещени , второй вывод второго резистора через диод соединен с информационным входом управл емого след щего источника смещени .

Выход

Фиг. 2

Тиоаж 902

Подписное