SU1624486A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретени  - расширение диапазона коэффициента передачи функционального преобразовател  при повышении точности преобразовани . Функциональный преоб8 ва  49, их 93, Ае и теиго сти образователь содержит умножающий цифро- аналоговый преобразователь 3, два масштабирующих резистора 4 и 5, два операционных усилител  6 и 7. Принцип действи  преобразовател  основан на формировании выходного аналогового сигнала как произведени  аналогового сигнала первого аргумента на функцию от цифрового сигнала второго аргумента. При этом подключение аналогового входа умножающего цифроаналогового преобразовател  3 к выходу первого операционного усилител  6 позвол ет расширить диапазон возможных значений коэффициентов передачи и повысить точность функционального преобразовани  за счет уменьшени  погрешности от остаточных сопротивлений замкнутых ключей преобразовател  3. 1 ил. fl (Л С

Description

00 Ок

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых ЭВМ, устройствах обработки измерительной информации и т.д.

Цель изобретени  - расширение диапазона изменени  коэффициента передачи функционального преобразовател  при повышении точности преобразовани .

На чертеже схематически изображен функциональный преобразователь.

Преобразователь содержит аналоговые вход 1 и выход 2 преобразовател , умножающий цифроаналоговый преобразователь (УЦАП) 3, первый и второй масштабирующие резисторы 4 и 5, первый и второй операционные усилители 6 и 7, шифратор В. Преобразователь 3 может быть выполнен, например, на основе розисторной матрицы типа R 2 -R с коммутирующими ключами. Значени  токов короткого замыкани  первого и второго выходов преобразовател  3 измен ютс  парафазно при изменении входного кода.

Функциональный преобразователь ра ботает следующим образом.

При подаче на вход 1 напр жени  UEx и на вход шифратора 8 кода п на выходе преобразовател  формируютс  выходные напр жени  Увых, причем

Ивых R5 . П

( )

К и

вх

R4

,N

где R, Rs - величины резисторов 4 и 5

п - дес тичный эквивалент входною цифрового двоичного кода УЦАП 3, который  вл етс  выходным кодом шифратора 8; N - разр дность . В частности, при п п имеем

v RS

2N-n

При этом диапазон изменени  К прости раетс  от 0 до 2N, что соответствует изменению 0 п 2N - 1 . Существен но. что в выражени  (1) -(2) не входит значение базового номинала резисторов матрицы R - 2R, на основе которой выполнен УЦАП 3 (важно лишь взаимное согласование сопротивлений резисторов матрицы, что выполн етс  достаточно просто даже при интегральной технологии).

Если же включить шифратор 8, реализу- ,N.n

, то получим за 2 ющии функцию п ргг

висимость

К п R5/R4.(3)

Таким образом, осуществл етс  линеризаци  функциональной зависимости.

Подбором отношени  резисторов Rs/R можно задавать максимальное значение коэффициента передачи К.

Кроме этого, снима  выходной сигнал непосредственно с выхода первого операционного усилител , можно получить гиперболическую зависимость выходного напр жени  от кода п , т.е.

.-V,«

где R - значение базового номинала УЦАПЗ.

В случае съема выходного сигнала с выхода усилител  7, помен в местами пр мой и дополнительный выходы УЦАП 3, реализуетс  функциональна  зависимость вида

20

25

30

40

45

50

55

-.N

К п

(5)

Г5

R г/

Рассмотренный функциональный преобразователь в случае реализации выражений (1) - (3) обеспечивает диапазоны возможной перестройки коэффициента передачи , равный

I К;пах I/I I 22N ,

что эквивалентно удвоению числа разр дов УЦЛП 3 устройства-прототипа. При этом повышение точности преобразовател  достигаетс  благодар  исключению мультипликативной составл ющей погрешности от вли ни  остаточных сопротивлений замкнутых ключей УЦАП 3 (в случае использовани  ключей, имеющих в замкнутом состо нии обратную зависимость сопротивлени  от значени  протекающих по ним разр дных токов, что реализовано практически во всех серийных УЦАР типа R - 2R, изготовленных по КМОП технологии ).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Функциональный преобразователь, содержащий первый операционный усилитель , подключенный неинвертирующим входом в шине нулевого потенциала функционального преобразовател , а инвертирующим входом - к первому выводу первого масштабирующего резистора и первому выходу умножающего цифроаналогового преобразовател , цифровой вход которого  вл етс  цифровым входом функционального преобразовател , а второй выход соединен с первым выводом второго масштабирующего резистора и инвертирующим входом второго операционного усилител , подключенного неинвертирующим входом к шине нулевого потенциала функционального преобразовател , а выходом - к второму выводу второго масштабирующего резистора и аыходу функционального преобразовател , причем второй вывод

   516244866

   первого масштабирующего резистора  вл -ного преобразовани  при повышении точетс  аналоговым входом функциональногоности преобразовани , выход первого опепреобразовател , от л и ч а ю щ и и с   тем,рационного усилител  соединен с

   что, с целью расширени  диапазона изме-аналоговым входом умножающего цифроанени  коэффициента передачи функциональ-5 налогового преобразовател .