SU1644383A1 - Цифроаналоговый преобразователь код-ток - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и может быть использовано, в частности, в качестве управл емой образцовой % меры тока в нагрузке. Цель изобретени  - расширение области применени  за счет обеспечени  расширени  диапазона крутизны преобразовани .Цифро- аналоговый преобразователь код - ток

Description

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и может быть использовано, в частности в качестве управл емой образцовой меры тока в нагрузке.

Цель изобретени  - расширение области применени  за стет расширени  диапазона грутизны преобразовани .

На чертеже представлена функциональна  схема цифроаналогового преобразовател  код - ток.

Цифроаналоговый преобразователь код - ток содержит источник 1 опорного напр жени , кодоуправл емую резистивную матрицу 2 типа R - 2R,первый 3, второй 4 и третий 5 операционные усилители, второй 6, четвертый 7, третий 8 и п тый 9 резисторы,образцовый элемент (резистор) 10 и элемен нагрузки, выполненный в виде первого резистора 11.

Цифроаналоговый преобра:чватель код - ток работает следующим образом

Преобразуемый код N поступает на цифровые входы кодоуправл емой резис тивной матрицы 2 типа R - 2R, с выхода которой на неинвертирующий вход первого операционного усилител  3 поступает напр жение U, пропорциональное преобразуемому коду

U

(О

Uon KN

гдon

К

Ц

- напр жение на выходе ис- . точника 1 опорного напр жени ;

4-

1EL2 а: Тм

S

а;

0; 1 значение разр дных коэффициентов преобразуемого кода.

Напр жение U поступает через резистор 10 на неинвертирующий усилитель , выполненный на втором операционном усилителе 4, втором 6 и третьем 8 резисторах. С выхода неинвертирующего усилител  сигнал гГосту5

0

5

35

30

пает на инвертирующий вход дифференциального усилител , на неинвертирующий вход которого подаетс  напр жение U. Дифференциальный усилитель выполнен на третьем операционном уЈи- лителе 5, четвертом 7 и п том 9 резисторах . С выхода дифференциального усилител  сигнал подаетс  на инвертирующий вход первого операционного усилител  3, замыка  тем самым цепь его отрицательной обратной св зи . Результатом преобразовани  кода в аналог  вл етс  ток, протекающий через элемент нагрузки (резистор И).

Обозначим напр жение на выходах первого 3, второго 4 и третьего 5 операционных усилителей, соответственно U3 - U5., Тогда напр жение на выходе операционного усилител  3 равно

U3 (U2 - и5)р, (2)

где {Ъ - коэффициент усилени  операционного усилител  3 без обратной св зи.

Напр жение на выходе операционного усилител  4 равно

40

U4 UM(1 + 1/т),

(3)

где Uи - падение напр жени  на элементе нагрузки; m R6/R8 R7/R9; R6 - R9 - сопротивлени  резисторов 6-9 соответственно.

Напр жение на выходе операционного усилител  5 равно

U.

(Us - UjyKm + 1)

(4)

I

Поскольку входное сопротивление one- рационного усилител  4 велико, то напр жение Uj можно представить в виде

u VRos + (5)

где , RH - ток через элемент 1 1

нагрузки и сопротивление элемента нагрузки соответственно;

R

ОБ

- сопротивление образцового резистора 10. Подставл   (5) в (4) получим.

(7)

иг

IHRof.(ra+l).

(6)

(7

После подстановки (5) и (6) в (2), получим выражение дл  тока Iu

(7)

IH«

U 2.

Roe()

RJJJB + RH

Т

Поскольку дл  операционных усилителей справедливо соотношение , т

-«

выражение (7) можно упростить и с учетом (1) выражение дл  тока 1И че рез элемент нагрузки можно представить в видеri

Uftn У 2 -а:

1МJon

R

ОБ

i.L

(ш + 1)

(7)

Claims (1)

1. Из последнего выражени  следует, что подбира  коэффициент и значение сопротивлени  образцового резистора 10 можно в широких пределах регулироват крутизну характеристики преобразовани  кода в ток, при этом значение тока через элемент нагрузки не зависит от его сопротивлени  RH. Формула изобретени 

   Цифроаналоговый преобразователь код - ток, содержащий элемент нагрузки , выполненный в виде первого резис (7)

   15

   с   тем,что, с целью расширени  области применени  за счет расширени  диапазона крутизны преобразовани , в него введены неинвертирутощий усилитель , выполненный в виде второго операционного усилител , второго и третьего резисторов, дифференциальный усилитель, выполненный в виде ю третьего операционного усилител ,четвертого и п того резисторов, и образцовый элемент, выполненный в виде шестого резистора, а кодоуправл ема  резистивна  матрица выполнена в виде резистивной матрицы типа Р - 2R с . выходом по напр жению, второй аналоговый вход которой подключен к второму выходу источника опорного напр жени  и соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого операционного усилител  соединен с неинвертирующим входом третьего операционное го усилител  и через шестой резистор соединен с вторым выводом первого резистора и с неинвертирующим входом второго операционного усилител ,неинвертирующий вход которого через второй резистор соединен с шиной нулевого потенциала, а через третий ре- 30 зистор - с выходом второго операционного усилител , выход третьего операционного усилител  соединен с неин- вертирующнм входом первого операционного усилител , а через четвертый ре20

   25

   тора, первый вывод которого подключен $$ зистор - своим инвертирующим входом.

   к шине нулевого потенциала, источник опорного напр жени , первый выход которого соединен с первым аналоговым входом кодоуправл емой резистив- ной матрицы, цифровые входы которой  вл ютс  входной шиной преобразуемого кода, а выход соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилител , отличающий Редактор С.Патрушева

   Составитель Н,Капитанов Техред М.Моргентал

   Заказ 1421

   Тираж 470

   ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва/ Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   0

   первый и второй выводы п того резистора подключены соответственно к инвертирующему входу третьего и к выходу второго операционных усилителей , при этом отношение сопротивлений второго и третьего резисторов, а также четвертого и п того резисторов равно действительному положительному числу т.

   Корректор И.Муска

   Подписное