JPS5854727A - アナログ出力装置 - Google Patents

アナログ出力装置

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JPS5854727A
JPS5854727A JP15422981A JP15422981A JPS5854727A JP S5854727 A JPS5854727 A JP S5854727A JP 15422981 A JP15422981 A JP 15422981A JP 15422981 A JP15422981 A JP 15422981A JP S5854727 A JPS5854727 A JP S5854727A
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JP
Japan
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output
digital data
analog
voltage
mdb
Prior art date
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JP15422981A
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English (en)
Inventor
Osamu Mori
修 毛利
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66—Digital/analogue converters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入力デジタルデータをアナログ信号に変換して
出力するアナログ出力装置に関する。。
通常この種アナログ出力装置には負荷として計装盤等の
機器が接続される3、アナログ出力装置の出力形態はた
とえばO〜+1. OVの如く一般にストレートバイナ
リであるが、使用される機器によっては0〜±10■の
如くオフ七ットバイナリの出力形態が要求をれることが
ある、1アナログ出力装置にこのような2モードのアナ
ログ出力機能を持たせるためには、出カポインドに出力
されるアナログ電圧に必要に応じてオフセット電圧を加
え出力アナログ電圧を加工「する構成が考えられる。
第1図はこのようなアナログ出力装置の構成を示すもの
で、1ノはたとえば電流出力タイプのD/A (デジタ
ル/アナログ)変換器(以下、DACと称する)である
。DACI Jは上位装置から出力されるデシタルデー
タCPU DATAを入力デジタルデータI)ACDA
TAとし、この入力デジタルデータDACDATAに応
じた電流を第1出力端子IOより引き込み、入力デジタ
ルデータDACDATAの補数値に応じた電流を第2出
力端子■0より引き込むようになっている。1)ACI
 Jはたとえば米国PMI社製のDAC−10と称され
るD/A変換器である。12はバッフ、rアンプ、Rは
バッファアンプ12のマイナス入力端子と出力端子間に
介挿される電圧変換用の抵抗である。
そして、入力デジタルデータDACDATAに応じた電
流が抵抗Rを介してDAC11の第1出力端子IOに流
れ込むことにより抵抗Rの両端にアナログ電圧が発生す
る。このアナログ電圧は各出カポインドP1〜Pn(n
=16とする)に対応して設けられたサンプル/ホール
2回路(以下、S/Hと称する)131〜13nに供給
される。1S/H13,〜13nはDAC11の変換動
作と同期して動作するようになっており、上位装置Wに
よって指定されだS/Hから対応するアナログ電圧が出
力てれる。なお、+V8Tは基準′電圧である。
これ壕での構l戊がストレートバイナリードを有する従
来のアナログ出力装置を示すもので、第1図ではこれに
オフセット電圧発生回路141〜1 4oと、S/H 
l 31〜13 の出力にオフセラ) ’(JL圧を加
えるための加算用のバッファアンプ151〜15 が設
けられている。1611。
1621〜161n,162nはモード切換端子である
。しかして、このモード切換端子1611,J621〜
16 、162nをラッピング捷たはスイッチn 等によって切換接続することにより、S/H7.91〜
13 の出力にオフセラ]・電圧発生回路141〜14
で発生されるオフセット電圧が加えられ、ストレートバ
イナリの出力モードがオフセットバイナリの出力モード
に切換えられる、1すなわち2モードのアナログ出力形
態(2釉のアナログ出力モード)を有するアナログ出力
装置を得ることができる3、しかし、第1図のアナログ
出力装置では、出カポインドの数だけオフセット電圧発
生回路、加算用のバッファアンプおよび(スイッチによ
る切換えであれば)スイッチが必要となるとともに、ラ
ッピングによる切換えであればそのための工数も増加し
、高価格となる恐れが十分にある。まだ、出力モード切
換えの柔軟性に乏しいことも容易に考えられる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので2種のアナロ
グ出力モードを発揮することができ、しかもモード切換
えが出カポインド単位で極めて容易に行なえ、かつ低価
格で実現できるアナログ出力装置を提供することにある
。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。な
お、第1図と同一部分には同一符号を付して詳細な説明
を省略する。第2図において、20は上位装置から転送
されるデジタルデータCPU DATAのMSB信号(
最上位ビット)が入力されるインバータ、21はMSB
信号切換回路(以下、単に切換回路と称する)である。
切換回路21は上位装置から与えられる出力モード指定
ピッ)MDBに応じて上記デジタルデーター5= CPU DATAのMSB信号またはインバータ20の
出力のいずれか一方をDAC I Jの入力デジタルデ
ータDA.C DATAのMSB信号として選択出力す
る。
R, 、 R2はオフセット電圧発生用の抵抗であり、
抵抗R2は可変抵抗である。これら抵抗R1。
R2は直列接続され、DACllの第2出力端子IOと
グランド(接池)間に介挿されている。
22はオフセット加算用のバッファアンプ、Ql。
Q2はスイッチ素子としてのトランジスタである。3ト
ランジスタQ1.Q2はオン状態において、それぞれ抵
抗R1,R.2に発生するオフセット電圧。
零がルトの電圧をバッファアンプ22のプラス入力端子
に供給する。バッファアンプ22の出力端子はマイナス
入力端子に接続されており、バッファアンプ22の出力
端子には上記オフセット電圧もしくは零ポルトの雷1圧
が」われるようになっている。23はトランジスタQ1
+ Q2のドライバ回路である。ドライバ回路23け前
記出力モード指定ピッ)MDBに応じてトランジスタQ
1 t Q2のいずれか一方をオン状態とする。
−6− R6,R4はDAC11の第1出力端子IOに引き込ま
れる電流を電圧に変換するだめの抵抗であり、抵抗R4
は可変抵抗である。これら抵抗R3゜R4は直列接続さ
れ、DAC11の第1出力端子IOとバッファアンプ1
2の出力端子間に介挿されている。
次に第2図の構成の動作を説明する12本実施例では、
上位装置(計算機を含む制御機器など)は第3図に示さ
れるようにデジタルデータCPUDATAに1ビツトの
モード指定ピッ) MDBを付加してアナログ出力装置
に出力するようになっている。今、上位装置から与えら
れたモード指定ピッ) MDBが論理“0″であり、ス
トレートバイナリの出力モード(たとえば0〜+10v
)が指定されているものとする。切換回路21はMDB
 = ” O”に応じてデジタルデータCPU DAT
AのMSB信号をそのまま入力デジタルデータDACD
ATAのMSB信号として1)AC11に出力する。す
なわちMDB −” O”の場合にはデジタルデータC
PU DATAが入力デジタルデータDACDATAと
してDAC11に入力される。また、ドライバ回路23
はMDB = ” 0”に応じてトランジスタQ1 t
 Q2をそれぞれオフ状態、オン状態とする。この結果
バッファアンプ22の出力はOvになる。したがってM
SB−“0″′すなわちストレートバイナリ出力モード
指定時には、バッファアンプ12の出力は抵抗R5,R
4に発生する電圧となり、バッファアンプ12からOv
を基点として入力デジタルデータDACDATA (す
なわちデジタルデータCPU DATA)に相当する正
電圧が得られる。
いま、入力デジタルデータDACDATAのビット数が
10ビツト、フルカウント値(DACDATA=オール
゛1”)においてDAC17の第1出力端子■0から出
力される電流(以下、■0電流と称する)が−4mA 
(このときIO電流はOmAである)であるものとする
と、バッファアンプ12の出力は (4X  DACDATA イロ1し/1023  )
  X  (R3+R4)  Vとなる。本実施例では
抵抗R,、R4の抵抗値の和は標準で2.5KQとなっ
ており、この場合、入力デジタルデータDACDATA
が10進表示でたとえば1000(1000カウント)
であればバッファアンf12の出力は (1000/1023 ) X 10キ9.775 V
となる。本実施例ではストレートバイナリの出力モード
指定時には、DACDATA = 0カウント(16進
表示で”ooo”)を下限、DACDATA=1000
カウント(16進表示で@3D8”)を上限とし、0〜
+10■の範囲でアナログ出力が行なわれることが要求
されている。このため抵抗R4にてフルスケール調整を
行なって、DACDATA=1000カウントのときバ
ッファアンプ12の出力を上記した+9.775Vでな
く+10vに設定する必要がある。
次にMDB=″″1”すなわちオフセットバイナリの出
力モード(たとえば0〜±10V)が指定された場合に
ついて説明する。切換回路21はMDB = ” 1”
に応じてデジタルデータCPUDATAのMSB信号の
(インバータ20による)レベル反転信号を入力デジタ
ルデータDACDATAの9− M5B信号としてDACJ 1に出力する。この結果、
16進表示で“o o o ”〜”I F F ” (
句号を無視すると10進表示でθ〜511)のデジタル
データCPU DATAは16進表示で、′200”〜
“3 F F ” (10進表示で512〜1023)
の入力デジタルデータDACDATAに変換されてDA
C71に入力される5、また、16進表示で” 200
 ”〜” 3 F’ li’ ” (符号を無視すると
10進表示で512〜1023)のデシタルデータCP
U DATAは16進表示で” o o o ”〜“I
FF’”(10進表示で0〜511)の入力データに変
換式れてDAC11に入力される。本実施例において、
上位装置がオフセットバイナリモードを指定する場合、
」二位装j1qではデシタルデータCPU DATAの
MSB信号は正負を示す鉛丹ビットとして処理されてい
る。ここでは、デシタルデータCPU DATAのMS
B信号が論理”0”で正、論理“′1″で負を示すよう
になっている3、シたがってMSB−0”である」1記
’ o o o ”〜“IFF”   −(16進表示
)のデシタルデータCPU DATAは正−1〇− データであ勺、符号を考慮すると10進表示で0〜+5
11(0カウント〜+511カウント)である3、また
、MSB−“1”である上記“200”〜“’3FF”
(16進表示)のデジタルデータCPU DATAは負
データであり、符号を考慮すると10進表示で−512
〜−1(−512カウント〜−1カウント)である3゜ 一方、ドライバ回路23はMDB = ” 1”に応じ
てトランジスタQ、、Q2をそれぞれオン状態。
オフ状態とする。3この結果、バッファアンf22の出
力端子にはDAC21の第2出力端子IOから出力され
る′電流(IO電流)と抵抗R1,R2とで決定される
電圧(オフセット電圧)が決われる。1周知のように■
0電流は入力デジタルデータDACDATAの補数値に
対応するようになっておシ、抵抗R1,R2の抵抗値の
和が標準で2.5鴎である場合、バッファアンプ22の
出力は(−4X (1023−DACDATA値)/1
023)X(R1+R2)= −((1o23−DAC
DATA値)/1023)XIOVとなる。このバッフ
ァアンプ22の出力(オフセット電圧)は、バッファア
ンプ12によって、抵抗R3,R4の両端に発生する電
圧に加葺される。この結果、バッファアンプ12の出力
(アナログ出力電圧)の−例は下記表に示される通りと
なる。
本実施例ではオフセットバイナリの出力モード指定時に
は、DACDATA=512カウント(CPUDATA
 = 0カウント)を鬼5点にして正方向に対してはD
ACDATA=1012カウンl−(CPU I)AT
A=1−500カウント)、負方向に対してはDACD
ATA=12カウント(CPU DATA= −500
カウント)をそれぞれ上限、下限とし、0〜±10Vの
範囲でアナログ出力が行なわれることが要求きれている
。このため、抵抗R4にてフルスケール調整を行ない、
抵抗R2にてオフセット調整を行なう必要がある。
バッファアンプ12の出力(アナログ出力電圧)は、S
/H131〜13 のうちの上位装置から指定されだS
/H(サンプル/ホールド回路)に、DACI Iにお
けるアノタル/アナログ変換動作に同期して保持され、
対応する出力IインドP、に出力される。
なお、前記実施例ではDAC71が電流出力タイプのA
/T)変換器である場合について説明したが、電圧出力
タイプのD/A変換器を用いても、出力モード指定ビッ
トMDBに応じて2モードのアナログ出力機能を発揮さ
せることは可能である。
以上詳述したように本発明のアナログ出力装置によれば
、次のような作用効果を得ることができる。
(1)  アナログ出力モードの切換えが出カポインド
単位で極めて容易に行なえる、。
(2)  出カポインド数だけのオフセット電圧発生回
路を持つ必要がなく、多数の出力Iインドを有する基板
1枚に1回路設けるだけでよいため、低価格化が図れる
。。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のアナログ出力装置の構成を示すノロツク
図、第2図は本発明のアナログ出力装置の一実施例を示
すブロック図、第3図は上記実施例で適用されるデータ
のフォーマツトラ示す図である。 11・・・D/A変換器(DAC)、12+22・・・
バッファアンプ、131〜13n・・・サンプル/ホー
ルド回路(S/I()’42o・・・インバータ、21
・・・MSB’IRT号切換回路、23・・・ドライバ
回路、P1〜Pn・・・出カポインド、it 、 R,
〜R4・・・抵抗、Ql、Q2・・・トランジスタ5゜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力デジタルデータ値に応じたアナログ信号を出力する
    第1出力端子および入力デジタルデータの補数値に応じ
    たアナログ信号を出力する第2出力端子を備えたD/A
    変換器と、上位装置から転送されるデジタルデータの最
    上位ビットを当該デジタルデータに付加されたアナログ
    出力モード切換用ビットの論理状態に応じてそのまま或
    いは反転して上記入力デジタルデータとするデータ切換
    回路と、上記D/A変換器の第2出力端子の出力に応じ
    たオフセット電圧もしくは零ボルトの電圧を上記アナロ
    グ出力モード切換用ビットの論理状態に応じて発生する
    オフセット電圧発生回路と、このオフセット電圧発生回
    路の出力電圧を一部記D/A変換器の第1出力端子の出
    力に応じた電圧に加算するオフセット電圧加算回路と、
    このオフセット電圧加算回路の出力を上記D/A変換器
    の変換動作に同期して保持する1台以上のサンプルホー
    ルド回路と全具備することを特徴とするアナログ出力装
    置、。
JP15422981A 1981-09-29 1981-09-29 アナログ出力装置 Pending JPS5854727A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6156518A (ja) * 1984-08-27 1986-03-22 Toyoda Mach Works Ltd アナログ信号出力回路
JPH0224643U (ja) * 1988-07-29 1990-02-19

Cited By (2)

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JPS6156518A (ja) * 1984-08-27 1986-03-22 Toyoda Mach Works Ltd アナログ信号出力回路
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