SU1029408A1 - Digital analogue converter - Google Patents

Abstract

ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий источник опорного напр жени , регистр, вход которого соединен с входной шиной, блок управпе ни , преобразователь кода в напр жение, выход которого через последовательно включенные аттенюатор и усилитель соединен с выходной шиной, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и расшгфени  функциональных возможное-, тей в него введены посто нное запомвнающее устройство, мультиплескор, интегратор и коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами уснпитеп И источника опориого напр жени , а выход через ингеграт с первым входом преобразовател  кода в напр жение, второй вход которого пощсточен к выходу мультиплексора, первый и второй входы которого соединены соот ветственно с выходами посто нного запоминающего устройства и регистра , причем (Л первый и второй выходы блока утфавпевн  подключены к третьим входам мультиплексора и коммутатора соответственно. О ю CD 4 Р 00A DIGITAL-ANALOG CONVERTER containing a voltage source, a register whose input is connected to the input bus, a control unit, a code to voltage converter, the output of which through a series-connected attenuator and amplifier is connected to the output bus, characterized in that simplifying and expanding the functional possibilities, a permanent memory device, a multipleskore, an integrator and a switch are introduced into it, the first and second inputs of which are connected to the outputs, respectively, and the source The reference voltage is transmitted through an ingrate to the first input of the code to voltage converter, the second input of which is connected to the output of the multiplexer, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the permanent storage device and the register, (L first and second outputs The unit is connected to the third inputs of the multiplexer and the switch, respectively. About CD 4 P 00

Description

Изобретение относитс  к информационно-йзмеритепьной технике и может быть использовано в технике телевизионных измерений .The invention relates to an information measurement technique and can be used in a television measurement technique.

Известен цифро-аналоговый преобразотватель ( ЦАГТ) , содержащий преобразователь кЬд - ток, источник опорного напр же1-й1Я и усишггепь 1 .,,A digital-to-analog converter (TsAGT) is known, containing a kd converter — a current, a reference voltage source, and a USB1.

Недостатком датюго устройства  вл етс  значительна  погрешность преобразова и ,- обусловленна  невысокой точностью параметров резистора в обратной св зи усилител  .относительно резисторов в матрице преобразовател  код - ток.The disadvantage of this device is a significant conversion error and, - due to the low accuracy of the parameters of the resistor in the feedback of the amplifier relative to the resistors in the matrix of the converter - current.

Известен также ЦАП, содержащий источш к опорного напр жени , регистр, вход которого соединен с входной шиной, блок управлени , преобразователь кода в нйпр жение , выход которого , через последовательно в шюченные аттенюатор и усилител соединен с выходной шиной (23 .Also known is a D / A converter containing a source of the reference voltage, a register whose input is connected to the input bus, a control unit, a code to voltage converter, the output of which is connected to the output bus (23, sequentially) into a stringed attenuator and amplifier.

Недостаток известного ЦЛП - спож.-гг ность фушсциональной схемы и ограниченные фунвдиональные возмо кности, не позвол ющие мен ть масштаб выходного сигнала при посто нном напр жении на выходе источника опорного напр жени .A disadvantage of the well-known CLP is the use of a fussive circuit and limited fundamental capabilities that do not allow the output signal to be scaled under a constant voltage at the output of the reference voltage source.

Цель изобретени  - упрощезгае и расшиpejffie фушадиональных возможностей устройства .The purpose of the invention is to simplify and expand the fuchadional capabilities of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифро-аншюговый преобразователь, содержащий источник опорного напр жени  регистр, вход которого соединен с входной шиной, блок управлени , преобразователь кода в напр жение, выход которого через последовательно включенные аттенюатор и усилитель соединен с выхошгой Ц1ИНОЙ, введены посто нное запомю ающее устройство, мультиплексор, интегратор и коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выхода|МИ усилител  и источника опорного напр жени , а выход через интегратор - с первым входом преобразовател  кода в напр жение , второй вход которого подключен к выходу мультиплексора. Первый и второй входы мультиплексора соединены соответственно с выходами посто нного запоминающего устройства и регистра, причем первый и второй выходы блока управлени  педключены к третьим входам мультиплексора и коммутатора соответственно.The goal is achieved by the fact that a digital input signal converter containing a reference voltage source, a register whose input is connected to an input bus, a control unit, a code converter to a voltage, the output of which through a series-connected attenuator and amplifier is connected to the output of Ts1INA, is permanently This memorized device, multiplexer, integrator and switch, the first and second inputs of which are connected respectively from the output | MI of the amplifier and the source of the reference voltage, and the output through the integrator - with the first input of the code-to-voltage converter, the second input of which is connected to the output of the multiplexer. The first and second inputs of the multiplexer are connected respectively to the outputs of the persistent storage device and the register, with the first and second outputs of the control unit being connected to the third inputs of the multiplexer and the switch, respectively.

На чертеже представлена блок-схема цифро-аналогового преобразовател .The drawing shows a block diagram of a digital-to-analog converter.

Цифро-аналоговый преобразователь содержит посто нное запоминающее устройствThe digital-to-analog converter contains permanent storage.

во 1, регистр 2 , блок 3 управлешю, мультиплексор 4, преобразователь 5 кода в напр жение (ПКН), интегратор, аттенюатор 7, коммутатор 8, усшгатель 9, источник Ю опорного напр жени .in 1, register 2, block 3 of the controller, multiplexer 4, code-to-voltage converter 5 (PKN), integrator, attenuator 7, switch 8, linker 9, reference voltage source Yu.

Цифро-аналоговый преобразователь работает в двух режимах:The digital-to-analog converter works in two modes:

1.Режим коррекции погрешностей коэ4фициента передачи последовательно соеш1ненных преобразовател  5 кода в напр жение , аттенюатора 7 и усилител  9.1. The error correction mode of the transmission coefficient of the sequentially connected converter-5 code to voltage, attenuator 7 and amplifier 9.

2.Режим работы - преобразова1ше кодов , поступающих на вход цифро-аналогового преобразовател , в напр жение1 формируемое на его выходе.2. The operation mode is the conversion of codes arriving at the input of a digital-to-analog converter into a voltage 1 formed at its output.

В режиме коррекции погрешностей цифровой эквивалент источника 10 опорного напр жени  (параллельнъгй двоичный код, формируемый в посто нном запоминающем устройстве 1 и равный с точностью пены единицы младшего разр да выходному напр жению источника 10 опорного напр жегни ) через мульттшлексор 4 поступает на цифровой вход преобразовател  5 кода в напр жение На выходе преобразовател  5 кода в напр жение по вл етс  импульс напр жени , протдаоположный по знаку напр жению источника 1О опорного напр жени , с точностью, определ емой коэффициентом передачи преобразовател  5 кода в напр жение. Аттенюатор 7 ослабл ет выходное напр жение преобразовател  5 Кода в напр жение до необходимой величины , выходное напр жение аттенюатора 7 инвертируетс  усилителем 9. С выхода усилител  G сигнал поступает на выходную шину цифро-аналогового преобразовател  и на вход коммутатора 8, на второй вход которого поступает выходное напр жение источника 10 опорного напр жени . Коммутатор 8 под воздействием сигналов с бпока 3 управлетда  задает соотношение нагф жений с выходов усилител  9 к источника 10 опорного напр жени  поступающих на интегратор 8, с едующим образом. Пусть, например, выходное напр жение ис1ючника 10 .опорного напрнж9Ш);  составл ет -8В, а ослабление аттенюатора 7 8 раз, тогда на выходе усилител  9 в режиме коррекции формируетс  напр жение +1В (без учета погрещностей коэффициента передачи блоков 5,7,9). Длительности импульсов, вырабатьгоаемых блоком 3 управлени , относ тс  соответственно как 1 : 8. Управление коммутатором 8 производитс  таким образом, что напр жение с выхода усилител  9 (1В) подаетс  на вход интегратора 6 в течение 8 еди . 3, НИЦ времени, и напр жение с выхода источника 10 опорного напр жени  ( -8В) в течение единицы времени. При отсутствйи погрешностей в преобразовани х сигна- ла в блоках 5,7,9 рыходное напр жение интегратора б после коррекции погрешностей останетс  таким же, как и до коррекшш . При наличии указанных погрешностей выходное напр жение инпгегратора 6 после корреюши погрешностей останетс  таким же, как и до коррекции. При наличии укаaaHHbix погрешностей выходное напр жение интегратЬра 6 будет измен тьс  таким образом, что погретиности будут компенсиррватьс  за счет применени  опорного напр жени  ПКН 5, вырабатываемого ин- тегратором 6. Точность коррекции при медленных измерени х погрешностей пре- образовани  в блоках 5,7,9 будет ограничиватьс  тстаько стабильностью напр жени  смещени  операционного усилител  интегратора 6 и выходного напр жени  источни ка 10 опорного напр жени  полной шкалы 84 в диапазоне рабочих температур 10 45°С . В режиме работы комл утатор 8 откгаочает напр жение с выходов усити-еп  9 и источника 10 оперного нащэ жени  от входа интегратора 6, который обеспечивает хранение накопленного напр жени  на врем  работы. Мультиплексор 4 отключает от mnj oвого вхоаа преобразовател  5 кода в напр жение выход посто нного запоминающего устройства 1 и подключает выход регист.ра 2. Использование новых элементов пос то ннсго запоминающего устройства, муль тиллексора, интегратора и коммутатора позвол ет значительно уменьшить погрешность цифро-аналогового преобразовани  и преобразований, вызванных необходимостью сопр жени  выходного напр жени  ЦАП и цены единицы младшего разр да с диапа- зоном и пол рностью измер емого сигнала в рабочем диапазоне температур.In the error correction mode, the digital equivalent of the voltage source 10 (parallel binary code generated in the persistent storage device 1 and equal to the low-precision unit of the low-order bit to the output voltage of the voltage reference source 10) via the multiplexer 4 is fed to the digital input of the converter 5 code to voltage At the output of the converter 5 code to voltage, a voltage pulse appears, opposite in sign to the voltage source 1O of the reference voltage, with an accuracy determined by In this case, the transfer of the converter 5 code to voltage. Attenuator 7 attenuates the output voltage of the Code converter 5 to the voltage to the required value, the output voltage of the attenuator 7 is inverted by amplifier 9. From the output of the amplifier G, the signal goes to the output bus of the digital-to-analog converter and to the input of the switch 8, to the second input of which goes the output voltage of the source 10 of the reference voltage. The switch 8, under the influence of signals from the control unit 3 of the control unit, sets the ratio of nagings from the outputs of the amplifier 9 to the source 10 of the reference voltage supplied to the integrator 8, in a unit fashion. Suppose, for example, the output voltage of the single-point device 10. is -8V, and the attenuation of the attenuator is 7-8 times, then a voltage of + 1V is formed at the output of the amplifier 9 in the correction mode (without taking into account the gaps in the transmission coefficient of the blocks 5.7.9). The durations of the pulses produced by the control unit 3 are respectively 1: 8. The switch 8 is controlled in such a way that the voltage from the output of amplifier 9 (1B) is applied to the input of the integrator 6 for 8 units. 3, SIC of time, and the voltage from the output of the source 10 of the reference voltage (-8V) for a unit of time. If there are no errors in the signal transformations in blocks 5.7.9, the output voltage of the integrator b after correction of the errors will remain the same as before corrections. If the indicated errors are present, the output voltage of the integrator 6 after the contour of the errors will remain the same as before the correction. If there are any errors, the output voltage of integrat 6 will be changed so that the grids will be compensated by applying the reference voltage PKN 5 produced by the integrator 6. The correction accuracy for slow measurements of conversion errors in blocks 5.7, 9 will be limited by the stability of the bias voltage of the operational amplifier of the integrator 6 and the output voltage of the source 10 of the full scale reference voltage 84 in the operating temperature range of 10 to 45 ° C. In operating mode, the commator 8 de-energizes the voltage from the outputs of us-en 9 and the source 10 of the operative base from the input of the integrator 6, which provides storage of the accumulated voltage during operation. Multiplexer 4 disconnects the output of the Permanent Storage Device 1 from the mnj of the second input of the converter 5 of the code to the voltage and connects the output of the register 2. The use of new elements of the latest storage device, multiplexer, integrator and switchboard significantly reduces the error of the digital-analogue transformations and transformations caused by the necessity of matching the output voltage of the DAC and the price of a low-order unit with the range and polarity of the measured signal in the operating temperature range .

Claims (1)

ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий источник опорного напряжения, регистр, вход которого соединен с входной шиной, блок управпе^ ния, преобразователь кода в напряжение, выход которого через последовательно включенные аттенюатор и усилитель соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможное-, тей в него введены постоянное запоминающее устройство, мультиплескор, интегратор и коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами усилителя’и источника опорного напряжения, а выход через интегратор с первым входом преобразователя кода в напряжение, второй вход которого подключен к выходу мультиплексора, первый и второй входы которого соединены соот—^ ветственно с выходами постоянного запоминающего устройства и регистра , причем первый и второй выходы блока управления подключены к третьим входам мультиплексора и коммутатора соответственно.A DIGITAL ANALOGUE CONVERTER containing a reference voltage source, a register, the input of which is connected to the input bus, a control unit, a code to voltage converter, the output of which is connected through the attenuator and amplifier in series with the output bus, characterized in that, in order to simplify and functional extensions possible- they are introduced into it a read-only memory device, multipleskor, integrator and switch, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the amplifier and the source and the reference voltage, and the output through the integrator with the first input of the code to voltage converter, the second input of which is connected to the output of the multiplexer, the first and second inputs of which are connected with the outputs of the permanent storage device and register, the first and second outputs of the control unit being connected to the third inputs of the multiplexer and switch, respectively. ... SU „.,1029408 >... SU „., 1029408>