Цифроаналоговый преобразователь с коммутацией тока


H03K13/02 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

 

ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С КОММУТАЦИЕЙ ТОКА, содержащий блок активных источников разрядных токов, первый вход которого подключен к шине источника питания и первому выходу источника опорного напряжения. второйвход - к второму выходу источника опорного напряжения, п выходов соответственно к п аналоговым входам блока коммутатора разрядных токов, п цифровых входов которого подключены соответственно к шинам преобразуемого кода, первый аналоговый выход к первому выходу источника напряжения смещения, второй выход которого подключен к общей шине, первый резистор , первый вывод которого подключен к общей шине, а второй вывод - к выходной шине преобразователя , отличающийся тем, что, с целью повьш1ения быстродейст вия, в него введены управляемый источник тока, опорный злемент, вто (Л рой резистор, первый вывод которого подключен к общей шине, второй вывод - к второму аналоговому выходу блока коммутатора разрядных токов и первому выводу опорного элемента, второй вывод которого подключен к первому входу управляемого источни00 4 СО ка тока, второй вход которого подключен к шине источнике питания, а выход - к выходной шине преобразова00 теля . со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(50 Н 03 К 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3491522/18-21 (22) 16.09.82 (46) 07.04.84. Бюл. ¹ 13 (72) А.С. Ветохин, В.А. Горьков, В.А. Чурбанов и А.H. Шихалеев (53) 681.325(088.8) (56) 1. Балакай В.Г. и др. Интегральные схемы АЦЛ и ЦАП. !1., "Энергия", 1978, с. 135.

2. Шляндин В.M. и др. Состояние и тенденция развития быстродействующих и сверхбыстродействующих ЦАП.—

Измерения, контроль и автоматизация.

"Приборостроение", 1980, 11/1, с. 24, рис. 6.

3. Шляндин В.М. и др. Состояние и тенденция развития быстродействующих и сверхбыстродействующих ЦАП.

Измерения, контроль и автоматизация.

"Приборостроение", 1980, 11/1, с. 23, рис. 3 (прототип). (54)(57) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С КО!"П(УТАЦИЕЙ ТОКА, содержащий блок активных источников разрядных токов, первый вход которого подключен к шине источника питания и первому выходу источника опорного напряжения, второй вход — к второму выходу источника опорного напряжения, и выходов соответственно к п аналоговым входам блока. коммутатора разрядных токов, и цифровых входов которого подключены соответственно к шинам преобразуемого кода, первый аналоговый выход к первому выходу источника напряжения смещения, второй выход которого подключен к общей шине, первый резистор, первый вывод которого подключен к общей шине, а второй вывод — к выходной шине преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены управляемый источник тока, опорный элемент, второй резистор, первый вывод которого подключен к общей шине второй вы7 вод — к второму аналоговому выходу блока коммутатора разрядных токов и первому выводу опорного элемента, второй вывод которого подключен к первому входу управляемого источника тока, второй вход которого подключен к шине источнике питания, а выход — к выходной шине преобразователя.

1084983

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, а именно к устройствам преобразования данных и может быть использовано в

7 телевизионных системах электронного синтеза изображений с помощью электронных вычислительных машин, н следящих системах, в автоматизированных системах управления.

Известен цифроаналоговый преобразователь параллельного действия с коммутацией тока, содержащий источник опорного напряжения, набор переключателей разрядных токов, набор двоично-взвешенных прецизионных резисторов и операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи, преобразующий выходной ток в напряжение, Принцип действия цифроаналогового преобразователя основан на суммировании эталонных токов Е, I2, ... I, соответствующих весам двоичных разрядов (1 1.

Недостатком этого цифроаналогового преобразователя является низкое быстродействие. Время установления выходного сигнала с заданной точностью в таких преобразователях зависит в основном от динамических и частотных свойств операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, который преобразует ток в напряжение.

Известен также цифроаналоговый преобразователь, где преобразование тока в напряжение выполняется на резистивной матрице типа R-2R при равных разрядных токах, содержащий источник опорного напряжения, набор переключателей равных токов, набор источников равных разрядныщ токов, резистивную матрицу типа К-2R и источник напряжения смещения. Принцип действия этого цифроаналогового преобразователя основан на алгебраическом суммировании равных разрядных токов резистивной матрицей тица К-2R с одновременным преобразованием тока в напряжение, пропорциональное двоичному коду (2 ).

Недостатком цифроаналогового преобразователя на резистивной матрице типа R-2R при равных разрядных токах является также низкое быстродействие.

Объясняется это тем, что ток, протекающий в резисторах резистивной матрицы, изменяется в зависимости от двоичного кода и по значению и по направлению, поэтому необходимо дополнительное время на перезаряд паразитных емкостей реэистивной матрицы. Кроме того, резистивная матрица типа R-2R имеет и два раза больше резисторов, чем матрица с весовыми резисторами и паразитные емкости в ней имеют большее значение.

Наиболее близким к предлагаемому

10 по технической сущности является цифроаналоговый преобразователь с коммутацией тока, содержащий блок активных источников разрядных токов, первый вход которого подключен к

f5 шине источника питания и первому выходу источника опорного напряжения

t второй вход — к второму выходу источника опорного напряжения, и ныходон соответственно к и аналоговым входам

20 блока коммутатора разрядных токов, и цифровых входов которого подключены соответственно к шинам преобразуемого кода, первый аналоговый выход— к первому выходу источника напряжения

25 смещения, второй выход которого подключен к общей шине, первый резистор, первый вывод которого подключен к общей шине, а нторой вывод — к выходной шине преобразователя (3 g.

Недостатком известного устройства является ограничение быстродействия вследствие влияния паразитных емкостей блока коммутатора разрядных токов, приведенных к точке преобразования суммарного тока в напряжение.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что н цифроаналоговый преобразователь с коммутацией тока, содержащий блок активных источников разрядных токов, первый вход которого подключен к шине источника питания и первому выходу источника опорного напряжения, второй вход — к второму выходу источника опорного напряжения, и выходов— соответственно к и аналоговым входаи блока коммутатора раэрядньцс токов, 50 и цифровых входов которого подключены соответственно к шинам преобразуемого кода, первый аналогоный выход— к первому выходу источника напряжения смещения, второй выход которого подключен к общей шине, первый ре55 зистор, первый вывод которого подключен к общей шине, а второй нывод— к выходной шине преобразователя, введены управляемый источник тока, 10849

XI +1 „= const. опорный элемент, второй резистор, первый вывод которого подключен к общей шине, второй вывод — к второму аналоговому выходу блока коммутатора разрядных токов и первому 5 выводу опорного элемента, второй вывод которого подключен к первому входу управляемого источника тока, второй вход которого подключен к шине источника питания, а выход— к выходной шине преобразователя.

На чертеже изображена блок-.схема предлагаемого цифроаналогового преобразователя с коммутацией тока.

Преобразователь содержит блок 1 активных источников разрядных токов, первый вход которого подключен к шине источника питания и первому выходу источника 2 опорного напряжения, Второи Вход — к Второму Выходу источ- О ника 2 опорного напряжения, и выходов — соответственно к и аналоговым входам блока 3 коммутатора разрядных токов, и цифровых входов которого подключены соответственно к шинам 4 преобразуемого кода, первый аналоговый выход — к первому вьгходу источ— ника 5 напряжения смещения, второй

Ъ выход которого подключен к общей шине, первый резистор 6, первый вывод которого подключен к общей шине, а второй вывод — к выходной шине 7 преобразователя и к выходу управляемого источника 8 тока, второй вход которого подключен к шине источника

35 питания, а первый вход — к второму выводу опорного элемента 9, первый вывод которого подклюЧен к второму аналоговому выходу блока 3 коммутатора разрядных токов и к второму

40 выводу второго резистора 10, первый вывод которого подключен к общей шине.

Преобразователь. работает следующим образом.

Каждый i-й двоичный разряд а;, поступающий по шинам 4 на соответст83 4 вующий i-й цифровой вход блока 3, управляет подключением или отключением i-го разрядного тока на втором аналоговом выходе блока 3. Так как потенциал на втором аналоговом выходе блока 3 поддерживается постоянным, благодаря цепи, состоящей из второго резистора 10, опорного элемента 9 и управляемого источника 8 тока, соотношением между суммарным током Z I, поступающим со второго

Ирт аналогового выхода блока 3, входным током I „ управляемого источника 8 тока и током I <>, протекающим через второй резистор 10, выражается формулой

Из формулы (1) видно, что любое изменение суммарного тока вызывает такое же изменение входного тока управляемого источника 8 тока, выходной ток I > которого пропорционален входному. Преобразование выходного тока в напряжение осуществляется первым резистором 6, напряжение с которого подается на выходную шину 7 преобразователя.

3а счет стабилизации потенциала на втором аналоговом выходе блока 3 удается значительно ослабить влияние паразитной емкости, приведенной к этому выходу блока 3, на время установления выходного сигнала с заданной точностью.

Технико-экономический эффект при использовании изобретения заключается в повышении быстродействия пре1образователя, что обеспечивается введением управляемого источника тока, опорного элемента и второго резистора для стабилизации потенциала на втором аналоговом выходе блока коммутатора разрядных токов.

1084983

Составитель В. Першиков редактор Н. Бобкова ТехредМ. Надь Корректор А. Ференц

Заказ 2035/53 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цифроаналоговый преобразователь с коммутацией тока Цифроаналоговый преобразователь с коммутацией тока Цифроаналоговый преобразователь с коммутацией тока Цифроаналоговый преобразователь с коммутацией тока 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и системах управлениях

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано в качестве источника импульсного электропитания различных электрофизических установок

Изобретение относится к устройствам цифровой автоматики и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, вычислительных устройствах, устройствах связи различных отраслей техники

Таймер // 2103808
Изобретение относится к устройствам отсчета времени и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, в вычислительных устройств, устройствах связи различных отраслей техники

Изобретение относится к области электротехники, в частности к области генерирования электрических импульсов с использованием трансформаторов

Изобретение относится к импульскной технике

Изобретение относится к области импульсной техники

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах, работающих в частотном режиме, а также при разработке источников коротких высоковольтных импульсов

Изобретение относится к электротехнике и электронике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, для питания электроприводов и т.д
Наверх