SU809549A1 - Digital-analogue converter with automatic correction of non-linearity - Google Patents

Digital-analogue converter with automatic correction of non-linearity Download PDF

Info

Publication number
SU809549A1
SU809549A1 SU792751670A SU2751670A SU809549A1 SU 809549 A1 SU809549 A1 SU 809549A1 SU 792751670 A SU792751670 A SU 792751670A SU 2751670 A SU2751670 A SU 2751670A SU 809549 A1 SU809549 A1 SU 809549A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
elements
outputs
current
output
Prior art date
Application number
SU792751670A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ростислав Игоревич Грушвицкий
Александр Хафизович Мурсаев
Владимир Борисович Смолов
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им.B.И.Ульянова(Ленина)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им.B.И.Ульянова(Ленина) filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им.B.И.Ульянова(Ленина)
Priority to SU792751670A priority Critical patent/SU809549A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU809549A1 publication Critical patent/SU809549A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

(54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) DIGITAL CONVERTER

С АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ НЕЛИНЕЙНОСТИWITH AUTOMATIC CORRECTION OF NONLINEARITY

ни  в фазовом детекторе и аналоговых запоминающих элементах конденсаторов большой емкости.neither in the phase detector and the analog storage elements of high-capacity capacitors.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  преобразовател  и улучшение технологичности его изготовлени  .The purpose of the invention is to increase the speed of the converter and improve the manufacturability of its manufacture.

Поставленна  цель достигаетс  тем НТО в цифроаналоговый преобразовател с автоматической коррекцией нелинейности , содержащий цепной делитель тока , генератор посто нного тока и управл емое генераторы тока, выходы которых соединены с информационными входами переключателей тока, первые выходы которых соединены с входами цепного делител  тока, а вторые -. с общей шиной, блок управлени  и аналоговые запоминающие элементы,выходы которых соединены с входами управл емых генераторов тока, включены регистр сдвига, дополнительный аналоговый запоминающий элемент, операционный усилитель с дифференциальным входом, перва  группа элементов ИЛИ, втора  группа элементов ИЛИ элементы И и Запрет по числу разр дов преобразовател , причем выходы каждого предыдущего из первой группы элементов ИЛИ соединены с первым входом последующего, а у первого из них входы объединены, выходы- всех элементов ИЛИ второй группы и одного элемента И соединены с управл ющими входами переключателей тока, первые входы элементов ИЛИ второй группы соединены с выходами преобразуемого кода блока управлени , вторые входы - с выходами элементов И, а третьи - с выходами элементов Запрет и управл ющими входами аналоговых запоминающих элементов информационные входы которых соединены с выходом операционного усилител  с дифференциальным входом, неинвертирующий вход которого соединен с выходом .Цепного делител  тока, а инвертирующий - с выходом дополнительного аналоговогозапоминающего элемента, выход, синхроимпульсов блока управлени  соединен с первыми входами элементов R и Запрет,управл ющим входом дополнительного аналогового запоминающего элемента и входом синхронизации регистра сдвига информационный вход которого соединен с выходом блока управлени , а выходы - со вторыми входами элементов Запрет и вторыми входами элементов ИЛИ первой группы, вторые выходы которых соединены со вторыми входами элементов И.The goal is achieved by the NTO in a digital-to-analog converter with automatic nonlinearity correction containing a chain current divider, a DC generator and a controlled current generator, the outputs of which are connected to the information inputs of current switches, the first outputs of which are connected to the inputs of the chain current divider, and the second - . common bus, control unit and analog storage elements, the outputs of which are connected to the inputs of controlled current generators, include a shift register, an additional analog storage element, an operational amplifier with a differential input, the first group of elements OR, the second group of elements OR elements and the number of bits of the converter, with the outputs of each previous one of the first group of elements OR connected to the first input of the next, and the first of them has the inputs combined, the outputs of all the elements OR in the second group and one element I are connected to the control inputs of the current switches, the first inputs of the elements OR of the second group are connected to the outputs of the control unit code to be converted, the second inputs to the outputs of the AND elements, and the third to the outputs of the Ban elements and the control inputs of the analog storage elements informational inputs of which are connected to the output of an operational amplifier with a differential input, the non-inverting input of which is connected to the output of the circuit current divider, and the inverting input is additionally connected to the output Analog storage element, output, sync pulses of the control unit are connected to the first inputs of the R and Ban elements, a control input of the additional analog storage element and the shift register synchronization input, the information input of which is connected to the output of the control unit and the outputs to the second inputs of the Ban elements and the second inputs elements OR of the first group, the second outputs of which are connected to the second inputs of elements I.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Цифроаналоговый преобразователь с автоматической коррекцией нелинейности содержит цепной делитель 1 тока, входы которого соединены с выходами переключателей 2 тока рабочих разр дов и переключател  3 тока эталонного разр да, вторые выходы которых соединены с общей шиной, управл ющие входы переключателей 2-е выходами элементов ИЛИ 4 переключател  3-е выходом элемента И 5, информационные входы переключателей 2 рабочих разр дов соединены с выходами управл емых генераторов 6 тока, а вход переключател  3 эталонного разр да - с выходом генератора посто нного тока 7 Входы управл емых генераторов 6 посто нного тока соединены с выходами аналоговых запоминающих элементов 8, информационные входы, которых соединены с выходом дифференциального операционного усилител  9 а управл ющие входы - с выходами элементов 10 Запрет, Нейнвертирующий вход усилител  9 соединен с выходом цепного делител  1 тока, а инвертирующий - с вьрсодом дополнительного аналогового запоминающего элемента 11, информационный вход которого соединен с выходом операционного усилител  9, а управл ющий - с выходом синхроимпульсов (си) блока 12 управлени  и входом синхронизации с регистра 13 сдвига. Информационный вход регистра 13 сдвига соединен с выходом блока 12 управлени . Выходы Вр,В,...Вц регистра 13 сдвига- соединены с первыми .входами цепочки элементов ИЛИ 14, второй вход каждого из которых соединен с выходом следующего, а оба входа первого элемента ИЛИ 14 соединены между собой Первые входы элементов И 15 и элементов 10 Запрет соединены с выходом СИ блока 12 управлени . Вторые входы элементов 10 Запрет соединены с выходами B(j, В,...Вц регистра 13 сдвига, а вторые входы элементов И 15 соединены с выходами элементов ИЛИ 14. Выходы элементов 10 Запрет и элементов И 15 попарно соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ 4, третьи входы которых подключены к выходам блока 12 управлени , на них поступает преобразуемый кодA digital-to-analog converter with automatic nonlinearity correction contains a chain current divider 1, the inputs of which are connected to the outputs of switches 2 of the current of working bits and switch 3 of the current of the reference discharge, the second outputs of which are connected to the common bus, the control inputs of switches of the 2nd outputs of the OR 4 elements switch 3 output element And 5, the information inputs of the switches 2 working bits connected to the outputs of the controlled current generators 6, and the switch input 3 reference bits - with the output of the generator DC 7 Current The inputs of the controlled direct current generators 6 are connected to the outputs of the analog storage elements 8, the information inputs connected to the output of the differential operational amplifier 9 and the control inputs to the outputs of the 10 inhibit, the non-inverting input of the amplifier 9 is connected to the output chain divider 1 current, and inverting - with the output of additional analog storage element 11, the information input of which is connected to the output of the operational amplifier 9, and the control one - with the output of Inputs (s) of control unit 12 and synchronization input from shift register 13. The information input of the shift register 13 is connected to the output of the control unit 12. The outputs Bp, B, ... Vt of the shift register 13 are connected to the first inputs of the chain of elements OR 14, the second input of each of which is connected to the output of the next, and both inputs of the first element OR 14 are connected to each other The first inputs of the elements 15 and 15 10 The ban is connected to the SI output of the control unit 12. The second inputs of elements 10 of the Inhibit are connected to the outputs B (j, B, ... Vts of the shift register 13, and the second inputs of the And 15 elements are connected to the outputs of the OR 14 elements. The outputs of the 10 Ban elements and the And 15 elements are connected in pairs with the first and second the inputs of the elements OR 4, the third inputs of which are connected to the outputs of the control unit 12, they receive the converted code

АП , А,AP, A,

.AL.AL

о f 1 иabout f 1 and

Все элементы устройства широко известны. Блок 12 управлени  может быть регшизован в виде генератора и распределител  импульсов. Кон-, кретна  схема распределител  импульсов определ етс  областью применени  ЦАП.All elements of the device are widely known. Control unit 12 may be regenerated as a generator and pulse distributor. The concatenated pulse distributor circuit is determined by the application area of the DAC.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Предусмотрены два режима работы коррекци  и преобразование. В режиме коррекци  блок 12 управлени  прекращает выдачу преобразуемых кодов, и на соответствующих выходах устанавливаютс  напр жени , соответствующие логическому нулю.There are two modes of correction and conversion. In the correction mode, the control unit 12 stops issuing the converted codes, and the voltages corresponding to a logical zero are set at the corresponding outputs.

Одновременно на выходе блока 12 управлени , соединенном с информационным входом D регистра 13 сдвига по вл етс  импульс, устанавливающий младший разр д регистра 13 сдвига в единичное состо ние. Цикл коррекции занимает N тактов (N разр дность ЦАП).В каждом такте единица , записанна  в регистр 13 сдвига сдвигаетс  на один разр д в сторону старших разр дов.At the same time, at the output of the control unit 12, connected to the information input D of the shift register 13, a pulse appears, setting the low-order bit of the shift register 13 to one state. The correction cycle takes N clock cycles (N DAC bit width). At each clock cycle, the unit recorded in the shift register 13 is shifted by one bit towards the higher bits.

В первом такте коррекции, пока существует синхроимпульс, сигналы, соответствующие логической единице , присутствуют на выходах последней  чейки цепочки элементов ИЛИ 14 и первого элемента И 5. При этом ток генератора 7 посто нного тока поступает на вход делител  1 тока и разрешаетс  запись напр жени  в дополнительный аналоговый запоминающий элемент 11. На выходе элемента 11-за счет глубокой отрицательной обратной св зи через операционный усилитель с дифференциальным входом устанавливаетс  напр жениеIn the first correction cycle, as long as the sync pulse exists, signals corresponding to a logical unit are present at the outputs of the last cell of the OR 14 circuit and the first element AND 5. The current of the DC generator 7 is fed to the input of the current divider 1 and the voltage is allowed to be written additional analog storage element 11. At the output of the element 11, due to deep negative feedback, a voltage is established through the operational amplifier with a differential input.

J doKo + е ) ..J doKo + e) ..

где I о - ток генератора посто нного тока; К Q - коэффициент передачиwhere I o is the current of the direct current generator; Q Q - transfer coefficient

тока.генератора посто нного тока на выход Е делител , имеющий размерность сопротивлени ; К и коэффициенты усилени a current generator of direct current at the output E of the divider having a dimension of resistance; K and gains

операционного, усилител  по инвертирующему и неинвертирующему входам соответственно;operational, amplifier for inverting and non-inverting inputs, respectively;

е - ЭДС смещени  операционного усилител .e is the bias emf of the opamp.

После окончани  синхроимпульса генератор 7 посто нного тока отключаетс  от входа цепного делител  1 тока . Сигналы, соответствующие логической единице возникают на выходах элемента 10 Запрет и элемента. ИЛИ 4, соответствующих младшему разр ду ЦАП и -на управл ющем входе аналогового §апоминаю1цего элемента 8, соединенного с генератором 6 тока этого разр да.After the termination of the sync pulse, the DC generator 7 is disconnected from the input of the circuit divider 1 current. Signals corresponding to the logical unit occur at the outputs of the element 10 of the Ban and the element. OR 4 corresponding to the lower bit of the DAC and on the control input of the analog memory element 8 connected to the generator 6 of the current of this bit.

За счет глубокой отрицательной обратной св зи на аналоговом запоминакнцем элементе 8 младшего разр да устанавливаетс  напр жение, свод щее к нулю разбаланс напр жений на входах операционного усилител  9. При этом Due to the deep negative feedback, the voltage on the analogue element of the low-order bit 8 is set, reducing the voltage imbalance at the inputs of the operational amplifier 9 to zero.

Ьых i.K U v«4-/ --e Ыых i.K U v «4- / --e

где К - коэффициент передачи тока младшего разр да на выход цепного делител  1. Таким образом, напр жение, создаваемое на выходе ЦАП генераторомwhere K is the transfer rate of the low-order current to the output of the chain splitter 1. Thus, the voltage generated at the output of the DAC by the generator

б тока млс1дшего разр да становитс  равным напр жению, создаваемому генератором 7 посто нного тока.The current of the second discharge becomes equal to the voltage generated by the DC generator 7.

Аналогично в каждом очередном i-OM такте коррекции во врем  существовани  синхроимпульса на выходе блока 12 управлени  в дополнительном аналоговом запоминающем элементе 11 запоминаетс  напр жение, равное с точностью до ЭДС смещени  операционного усилител  и неидентичности Similarly, each successive i-OM correction cycle during the existence of a clock pulse at the output of the control unit 12 in the additional analog storage element 11 stores a voltage equal to the EMF of the operational amplifier and nonidentity

0 его коэффициентов передачи по разным входам) сумме весовых коэффициентов всех младших i-1 разр дов и эталонного, .а после окончани  синхроимпульса на аналоговом запоми5 нающем элементе 8 i-го разр да устанавливаетс  такое напр жение, что весовой коэффициент этого разр да равен0 its transmission coefficients for different inputs) the sum of the weighting factors of all the lower i-1 bits and the reference one. And after the sync pulse expires, the analogue storage element 8 of the i-th bit sets such a voltage that

2 -to-Ко2-to-ko

И I)-KJ IO-KOAnd i) -KJ IO-KO

2020

При этом ошибки, вызванные ЭДС смещени  и неидентичностью коэффициентов передачи по разным входам операционного усилител  в каждом At the same time, errors caused by EMF bias and nonidentity of the transmission coefficients for different inputs of the operational amplifier in each

5 такте компенсируютс .5 bars compensated.

После N тактов коррекции токи во всех разр дах устанавливаютс  такими, что весовые коэффициенты каждого разр да пропорциональны After N cycles of correction, currents in all bits are set such that the weights of each bit are proportional to

0 целой степени двух.0 integer two.

Блок 12 управлени  автоматически переходит в режим преобразование. При этом на выходы блока 12 управ-. Ленин поступают коды, подлежащие Control unit 12 automatically enters conversion mode. In this case, the outputs of block 12 control-. Lenin received codes to be

5 декодированию. Через элементы ИЛИ 4 эти коды поступают на управл ющие входы переключателей 2 тока. Напр жение на выходе цепного делител  1 тока при этом пропорционально числу, 5 decoding. Through the elements of OR 4, these codes arrive at the control inputs of the current switches 2. The voltage at the output of the circuit divider 1 current in this case is proportional to the number

0 представленному входным позиционным двоичным кодом0 represented by input position binary code

п -1 X OCi-2 ,n -1 x OCi-2,

1one

о about

НH

где afi 0 или 1 - значение i-ro разр да преобразуемого кода. Таким образом, обеспечиваетс  линейность преобразовани  независимо от конкретных характеристик (в частности от точности изготовлени ) генераторов тока, токовых ключей и цепного делител  тока.where afi 0 or 1 is the i-ro value of the code being converted. Thus, the linearity of the conversion is ensured, regardless of the specific characteristics (in particular, of the manufacturing accuracy) of the current generators, current switches, and chain current divider.

Масштаб преобразовани  при этом не стабилизируетс , дл  этого могут быть применены известные узлы автоматической коррекции масштаба преобразовани .The scale of the transformation is not stabilized in this case; for this, known nodes of automatic correction of the scale of the transformation can be applied.

Таким образом, предлагаемое устройство, обеспечивает высокую точность преобразовани  без предъ влени  существенных требований к точности изготовлени  элементов схемы.Thus, the proposed device provides high accuracy of conversion without significant requirements to the accuracy of manufacturing circuit elements.

В отличие от известных устройств оно не требует многократного чередовани  состо ний ключей при коррекции каждого разр. да и фильтрацииUnlike known devices, it does not require multiple alternation of key states when correcting each bit. yes and filtering

импульсных сигнсшов в фазовом .детекторе , что существенно (в 50-100 раз) сокращает необходимое врем  коррекции . .pulse signals in the phase detector, which significantly (50-100 times) reduces the required correction time. .

Дополнительный эффект, который дает предлагаемое устройство эаклю .чаетс  в снижении необходимых номиналов емкостей в аналогсэвых запоминакщих элементах и фазрйых детекторах , чтообеспечивает возможность интегральной реализации устройства.An additional effect that the proposed device provides is the reduction of the required capacitance values in analogue storage elements and phase detectors, which provides an opportunity for the integrated realization of the device.

Claims (2)

1..Авторское свидетельство СССР № 349099, кл. Н 03 К 13/00, 25.07.721. The author's certificate of the USSR № 349099, cl. H 03 K 13/00, 07.25.72 2. Микроэлектронные кодирующие и декодирующие преобразователи. Под ред. Смолова В.Б. Л., Энерги , 1976 (прототип) ,2. Microelectronic encoding and decoding converters. Ed. Smolova V.B. L., Energie, 1976 (prototype),
SU792751670A 1979-04-16 1979-04-16 Digital-analogue converter with automatic correction of non-linearity SU809549A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792751670A SU809549A1 (en) 1979-04-16 1979-04-16 Digital-analogue converter with automatic correction of non-linearity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792751670A SU809549A1 (en) 1979-04-16 1979-04-16 Digital-analogue converter with automatic correction of non-linearity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU809549A1 true SU809549A1 (en) 1981-02-28

Family

ID=20821612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792751670A SU809549A1 (en) 1979-04-16 1979-04-16 Digital-analogue converter with automatic correction of non-linearity

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU809549A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4638303A (en) Digital-analog converter
EP0075441B1 (en) Voltage dividing circuit
US4521762A (en) Integratable D/A converter
KR19980079445A (en) Method and apparatus for performing bipolar device equalization digital analog signal conversion
JPS6161578B2 (en)
EP0289081B1 (en) Digital-to-analog converter
US4451820A (en) Charge redistribution integratable D/A convertor
GB2201057A (en) Multi-slope analogue to digital converters
US4763108A (en) Digital-to-analog conversion system
SU809549A1 (en) Digital-analogue converter with automatic correction of non-linearity
US4523179A (en) Integratable D/A converter
JP3161481B2 (en) Offset compensation circuit for interleaved A / D converter
US5805096A (en) A/D converter with interpolation
EP0996230A2 (en) Thermometric-binary code conversion method and circuit
SU930651A2 (en) Digital-analogue converter with automatic correction of non-linearity
JPS6276822A (en) Digital analog converting method
SU1287290A1 (en) Digital-to-analog converter with automatic correction of non-linearity
JPS59167112A (en) Digital-analog converter
SU1427564A1 (en) A-d converter
JP3331081B2 (en) Subranging type A / D converter
SU951692A1 (en) Digital analog converter with automatic non-linearity correction
JPS58115925A (en) Digital-to-analog converter
SU957274A1 (en) Analog storage device
SU1302435A1 (en) Digital-to-analog converter with automatic non-linearity correction
SU1661998A1 (en) Servo analog-to-digital converter