SU756430A1 - Цифроаналоговый функциональный преобразователь 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к вычисли- ι тельной технике и может найти применение в гибридных вычислительных устройствах и системах управления.

Известен гибридный функциональный 5 преобразователь, содержащий цифровой управляемый резистор со структурой К-28, ключи которого подключены к точкам с нулевыми потенциалами, операционный усилитель с резистором об- ’θ ратной связи, сумматор, инвертор и масштабные резисторы (1}.

Преобразователь достаточно просто реализуется в микроэлектронном исполнении, однако имеет низкий порядок 15 аппроксимирующей функции и малую точность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является арксинусный цифроаналоговый преобразова- 20 тель, содержащий два цифровых управляемых резистора с номиналами разрядных резисторов, пропорциональными степени двух и ключами с плавающими потенциалами зажимов, операционный 25 усилитель с резистором обратной связи и масшатбный резистор [2} .

Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования. . ίθ

2

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Для достижения поставленной цели цифроаналоговый функциональный преобразователь, содержащий цифровые управляемые резисторы и операционный усилитель с первым масштабным резистором в цепи обратной связи, вход операционного усилителя подключен к выходу первого цифрового управляемого резистора, управляющие входы цифровых управляемых резисторов соединены с разрядным входом преобразователя, дополнительно содержит сумматор и дополнительный операционный усилитель со вторым масштабным резистором в цепи обратной связи, выход операционного усилителя соединен со входом второго цифрового управляемого резистора, с выходо.м преобразователя и первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом дополнительного операционного усилите-ля, а третий вход является аналоговым входом преобразователя, выход второго цифрового управляемого резистора соединен со входом дополнительного операционного усилителя, а выход сумматора — со входом первого цифрового управляемого резистора.

756430

На чертеже изображена функциональная схема преобразователя.

Цифроаналоговый функциональный преобразователь содержит первый масштабный резистор 1, включенный в обратной связи операционного усилителя 2, выход которого является выходом преобразователя и соединен с первым входом сумматора 3, второй вход которого подключен к выходу дополнительного операционного усилителя 4, со вторым масштабным резистором 5 в цепи обратной связи. Выход сумматора соединен со входом цифрового управляемого резистора 6, содержащего разрядные резисторы 7_О, 7^ , . . . , 7пч и 8в, 8^,..., 8_П и ключи 9_О ,9_Л , . .. ,9_П.₄ , первые зажимы последних соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые — с входом операционного усилителя 2. Выход операционного усилителя 2 подключен также ко входу цифрового управляемого резистора 10, содержащего разрядные резисторы 11₀,11_л,...,11_п-г 12_О,12₄ , .. . ,12_п и ключи 130,13,, .. ., 13_η„₄, первые зажимы последних соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые — со входом операционного усилителя 4. Управляющие входы ключей 9_О , 9^ ,...,9 п- 4 и 1 З_о ,13^,..., 13^^ подсоединены к разрядному входу преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Входное напряжение поступает на третий вход сумматора 3, на первый и второй входы которого поступают выходные напряжения операционных усилителей 2 и 4 соответственно. Выходное напряжение сумматора 3 через цифровой управляемый резистор 6 поступает на вход операционного усилителя 2, выходное напряжение последнего является выходным напряжением устройства:

У₆ N Υ,

ω.

где Υ_ο — весовая проводимость цифрового управляемого резистора "б;

Υ^ — проводимость масштабного резистора 1 обратной связи;

N — двоичный код.

Коэффициент передачи функционального преобразователя имеет следующий вид

^вх

где Υ$ - проводимость резистора 5. Рациональная дробь

/мл °.7142И ,,х

" 1 + 0,045!)Ν-0,1360Ν^ι. ³

аппроксимирует функцию V?

Ζ (N ) = - а г с 5 ί η у— N ( 4 >

с методической погрешностью не более - 0,065% при изменении аргумента ³ 0 < N ⁴ 1 (5)

Следовательно, если параметры устройства выбрать иэ условия равенства выражений (2) и (3), то описанный

10 ^пР^еобР^{азователь} аппроксимирует функ¹ цию (ί») с методической погрешностью

не более 0,065%.

С помощью описанного преобразователя может быть организовано приближение к зависимости

Υ(Ν) = згссое N

по известной тригонометрической формуле

агссоз^Л = — - агсбп*.

20 ²

Величина и знак масштабного коэффициента преобразования определяется . величиной и знаком масштабного коэффициента сумматора 3 по третьему вхо25 ДУ·

Технико-экономическая эффективность предложения заключается в повышении точности устройства и обеспечении возможности его микроминиатюриза’θ ции, так как введение новых узлов

в три раза уменьшает методическую погрешность приближения, обеспечивая реализацию десятиразрядного преобразователя и снижая инструментальную

35 погрешность при использовании цифровых управляемых резисторов, изготовленных в одном технологическом цикле с соответствующими резисторами обратной связи; применение цифровых управ40 ляемых резисторов со структурой К-2 К, все зажимы ключей которых подключены к точкам с нулевыми потенциалами, обеспечивает возможность непосредственного управления ключами (например, на полевых транзисторах с р-п переходами) без устройств согласования уровней напряжения, что делает устройство перспективным для микроэлектронного исполнения.

50

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Цифроаналоговый функциональный преобразователь, содержащий цифровые

   55 управляемые резисторы и операционный усилитель е первым масштабным резистором в цепи обратной связи, вход вперационного усилителя подключен к выходу первого цифрового управляемого

   ¢0 резистора, управляющие входы цифровых управляемых резисторов соединены .с разрядным входом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он соβζ держит сумматор и дополнительный

   756430

   5

   операционный усилитель со вторым масштабным резистором в цепи обратной связи, выход операционного усилителя соединен со входом второго цифрового управляемого резистора, с выходом преобразователя и первым входом сум- с матора, второй вход которого соединен с выходом дополнительного операционного усилителя, а третий вход является аналоговым входом преобразователя, выход второго цифрового управ-._п дяемого резистора соединен со входом дополнительного операционного усили6

   теля, а выход сумматора — со входом

   первого цифрового управляемого резистора.

   ·..·