CS204210B1

CS204210B1 - Digital analogous converter

Info

Publication number: CS204210B1
Application number: CS188578A
Authority: CS
Inventors: Josef Vedral
Original assignee: Josef Vedral
Priority date: 1978-03-24
Filing date: 1978-03-24
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález řeší zapojení číslicově analogového převodníku s asynchronní cyklickou záměnou dvou odporů v odporové síti operačního zesilovače.The invention solves the connection of a digital-to-analog converter with asynchronous cyclic exchange of two resistors in the resistor network of an operational amplifier.

Dosud známá zapojení číslicově analogových převodníků pracují na principu sčítání váhových proudů na vstupu operačního zesilovače nebo na principu šířkové modulace referenčního napětí. První způsob převodu vyžaduje přesné odporové sítě, případně jejich justáž, druhý způsob vyžaduje kvalitní operační zesilovač, integrující šířkově modulovaný impulsní signál s vysokým rozsahem střídy.Previously known digital-to-analog converter connections work on the principle of adding up the weight currents at the input of the operational amplifier or on the principle of the width modulation of the reference voltage. The first method requires accurate resistive networks or their adjustment, the second method requires a quality operational amplifier integrating a width-modulated pulse signal with a high duty cycle.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení číslicově analogového převodníku, sestávajícího z číslicového dekodéru, napojeného na řídicí vstupy přepínačů, spojených přes odpory s operačním zesilovačem, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že první odpor a druhý odpor jsou jedním koncem spojeny s invertujícím vstupem operačního zesilovače. Druhými konci jsou připojeny k analogovým vstupům prvního přepínače a druhého přepínače, jejichž první analogové výstupy jsou spojeny se svorkou zdroje referenčního napětí. Druhé analogové výstupy přepínačů jsou spojeny s výstupem operačního zesilovače, jenž je současně analogovým výstupem číslicově analogového převodníku. Sídlel vstup prvního přepínače je spojen s výstupem děliče kmitočtu. Řídící vstup druhého přepínače je spojen přes invertor s výstupem děliče kmitočtu, jehož řídicí vstup je spojen s prvním výstupem číslicového dekodéru.These disadvantages are overcome by the wiring of a digital-to-analog converter consisting of a digital decoder connected to the control inputs of switches connected via resistors to an operational amplifier according to the invention. Its essence is that the first resistor and the second resistor are connected at one end to the inverting input of the operational amplifier. The other ends are connected to the analog inputs of the first switch and the second switch, whose first analog outputs are connected to the reference voltage source terminal. The other analog outputs of the switches are connected to the output of the operational amplifier, which is also the analog output of the digital-to-analog converter. The resident input of the first switch is connected to the output of the frequency divider. The control input of the second switch is connected via an inverter to the output of a frequency divider, the control input of which is connected to the first output of a digital decoder.

Předností zapojení číslicově analogového převodníku podle vynálezu je podstatné zvýšení statické přesnosti převodu, nebol bity vstupního číslicového signálu s nejvyššimi váhami jsou převáděny metodou asynchronní cyklické záměny dvou odporů v odporové síti operačního zesilovače, jež podstatně omezuje vliv nepřesnosti a nestability odporů na přesnost převodu. Bity číslicového signálu s nižšími váhami jsou převáděny metodou paralelního číslicově analogového převodu s váhovou odporovou sítí. Další předností zapojení je redukce odporů na dva, a odstranění jejich justáže.The advantage of wiring a digital-to-analog converter according to the invention is to substantially increase the static accuracy of the conversion because the bits of the highest-weighted digital input signal are converted by the asynchronous cyclic swapping method of two resistors in the resistor network. The bits of the digital signal with lower weights are converted by the method of parallel digital-analog conversion with the weight resistive network. Another advantage of wiring is the reduction of resistors to two, and the removal of their adjustment.

Zapojení číslicově analogového převodníku podle vynálezu je blíže objasněno na přiloženém výkrese a popisem čtyřbitováho Číslicově analogového převodníku.The wiring of the D / A converter according to the invention is explained in more detail in the attached drawing and the description of a 4-bit D / A converter.

Číslicově analogový převodník sestává ze dvou odporů, prvního odporu 1 a druhého odporu £, jež jsou jedním koncem spojeny s invertujícím vstupem 91 operačního zesilovače 2 a druhými konci jsou spojeny s analogovými vstupy 51. ái prvního a druhého přepínače 2, é, jejichž první analogové výstupy 52. 62 jaou spojeny se svorkou 13 zdroje referenčního napětí a jejichž druhé analogové výstupy 53. 63 jsou spojeny s výstupem 92 operačního zesilovače 2· Řídicí vstup 54 prvního přepínače 2 d^e spojen s výstupem 112 děliče 11 kmitočtu a řídicí vstup 64 druhého přepínače 6 je spojen přes invertor 10 s výstupem 112'děliče 11 kmitočtu. Hodinový vstup 113 .děliče 11 kmitočtu je spojen se svorkou 15 generátoru impulsů. Řídící vstup 111 děliče 11 kmitočtu je spojen s prvním výstupem 122 číslicového dekodéru 12. Další výstupy 123 a 124 číslicového dekodéru 12 jsou spojeny s řídicími vstupy 74. 84 spínačů J, 8, jejichž analogové vstupy 21, Si jsou spojeny přes váhové odpory J, i s invertujícim vstupem 91 operačního zesilovače 2· První analogové výstupy 72. 82 spínačů 2 a 8 jsou spojeny se svorkou 13 zdroje referenčního napětí a jejich druhé analogové výstupy 21, jsou spojeny se zemí 14. Vstup 121 číslicového dekodéru 12 je současně číslicovým vstupem 16 číslicově analogového převodníku a výstup 92 operačního zesilovače 2 3^e současně analogovým výstupem 17 číslicově analogového převodníku.The digital-to-analog converter consists of two resistors, a first resistor 1 and a second resistor 6, which are connected at one end to the inverting input 91 of the operational amplifier 2 and connected to the analog inputs 51. and i of the first and second switches 2. 52. Jaouich outputs 62 connected to terminal 13 and a reference voltage source which outputs a second analog 53. 63 are connected to the output 92 of the operational amplifier 2 · the control input 54 of the first switch 2 d ^e connected to the output 112 of the frequency divider 11 and control input 64 of the second switch 6 is connected via the inverter 10 to the output of the frequency divider 11 '. The clock input 113 of the frequency divider 11 is coupled to the pulse generator terminal 15. The control input 111 of the frequency divider 11 is coupled to the first output 122 of the digital decoder 12. The other outputs 123 and 124 of the digital decoder 12 are coupled to the control inputs 74, 84 of switches J, 8 whose analog inputs 21, Si are connected via weight resistors J, with the inverting input 91 of the operational amplifier 2 · The first analog outputs 72. 82 of switches 2 and 8 are connected to the terminal 13 of the reference voltage source and their second analog outputs 21 are connected to ground 14. The digital decoder 12 input is simultaneously digital 16 digital input. analog converter 92 and the output of the operational amplifier ³ and 2 simultaneously analog output DAC 17.

Číslicově analogový převodník podle vynálezu pracuje tak, že číslicový signál na vstupu 16 je dekódován v číslicovém dekodéru 12 na signál, kterým je řízen dělicí poměr děliče 11 kmitočtu. Výstupní signál děliče 11 kmitočtu s proměnnou Střídou řídí první a druhý přepínač 2 o 6, jež asynchronně přepínají první a druhý odpor J. a 2 na svorku 22 zdroje referenčního napětí nebo k výstupu 92 operačního zesilovače 2·The digital-to-analog converter according to the invention operates in such a way that the digital signal at the input 16 is decoded in the digital decoder 12 to a signal which controls the splitting ratio of the frequency divider 11. The output signal of the AC frequency divider 11 controls the first and second switches 2 by 6, which asynchronously switch the first and second resistors J and 2 to the terminal 22 of the reference voltage source or to the output 92 of the operational amplifier 2.

Číslicově analogový převodník podle vynálezu lze užít při konstrukci přesných analogově číslicových, číslicově analogových převodníků a kalibrátorů napětí.The digital-to-analog converter according to the invention can be used in the construction of precision analog-to-digital, digital-to-analog converters and voltage calibrators.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A digital-to-analog converter consisting of a digital decoder connected to the control inputs of switches connected via resistors to an operational amplifier, characterized in that the first resistor (1) and the second resistor (2) are connected at one end to the inverting input (91) of the operational amplifier. (9) and the other ends are connected to the analog inputs (51), (61) of the first switch (5) and the second switch (6), the first analog outputs (52), (62) of which are connected to the terminal (13) of the reference source a voltage jejichž whose second analog outputs (53), (63) are connected to the output (92) of the operational amplifier (9), the control input (54) of the first switch (5) being connected to the output (112) of the frequency divider 1a the control input (64) of the second switch (6) is coupled via the inverter (10) to the output (112) of the frequency divider (11) whose control input (111) is coupled to the first output (122) of the digital decoder (12). -