Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Входной код М(2) / L I t


Рис. 7.30. Преобразователь код - ток с суммированием токов.

Коэффициент изменения U,\, равен коэффициенту изменения выходного сопротивления ПКН от включения R.

Применяя шунтирование выхода, можно создать многопредельный ПКН высокой точности.

Благодаря параллельному включению ключей в параллельном ПКН можно использовать полупроводниковые ключи. ПКН данного типа имеет высокий коэффициент использования стабильного напряжения, постоянное выходное сопротивление, не имеет методической погрешности, в меньшей степени подвержен действию наводок и влиянию остаточных параметров ключей. К недостаткам Точного ПКН параллельного типа относится необходимость применения высокоом-ных сопротивлений, изменение /?вых в широких пределах, что ухудшает режим работы стабилизатора напряжения. ПКН параллельного типа с переключающими ключами удобен также и для переменного напряжения, так как в нем емкости контактов ключей подключены параллельно источнику Ыо и при малом его внутреннем сопротивлении не вызывает погрешностей.

- ПКН параллельного типа с суммированием токов. Точный ПКН параллельного типа с суммированием токов состоит из нескольких мер тока OHM (по числу разрядов), ключей и сопротивления R. Выходное- напряжение двоичного ПКН составляет

UuRq, S a,.2-=qN.

Преобразователи код - ток с суммированием чоков могут также работать с измерительными устройствами сравнения токов (УС токов), обладающих очень низким входным сопротивлением (рис. 7.30). Преимуществами УС токов является наличие общей точки у цепей 1 и Ik, более высокое быстродействие и более низкий порог чувстви-;. тельности.

ПКН параллельного типа с сеткой сопротивлений. Двоичный /и-разрядный ПКН состоит из сетки сопротивлений двух номиналов, равных R и R/2, двух сопротивлений /?/4 и 5/?/4 и меры напряжения Uo с внутренним сопротивлением, практически равным О (рис. 7.31). Принимаем сопротивление нагрузки равньм бесконечности.Нетрудно убедиться, что в сетке сопротивлений в каждой узловой точке от 1 до

1 т 2 J 4 f у R/4 в

ОНИ k

- Входной код N(2)

Рис. 7.31. ПКН параллельного типа с сеткой сопротивлений.



tn - 1 сопротивления между данной точкой и общей шиной во всех трех направлениях равны R, поэтому, если включен один t-й разряд и источник напряжение в точке i от действия при включении t-ro разряда

В каждой внутренней узловой точке, кроме точки т, справа от узла г, т. е. по направлению к выходу, напряжение С " делится пополам. Следовательно, напряжение в узле t + k.

В выходной узловой точке т напряжение передается через

делитель с сопротивлениями 37?/4 и Rji. Следовательно, выходное напряжение в точке т от Ui

2*.з(3?/4 + /?/4)-2*+2 В данном случае k = т - i - 1,, тогда

fyi"> = t/o,/2-+ = t/o . 2-/2". Выходное напряжение при нескольких включенных разрядах

где i - номера включенных разрядов преобразуемого двоичного кода.

Например, при включенном первом разряде t = 1 и шестиразрядном двоичном коде, т. е. при т = 6, выходное напряжение

; t/A, = t/„/2« = t/„/64.

Максимальный коэффициент использования в данном ПКН

Р.,ах = UnJUo = --= Ан/г" = (2" - 0/2" « 1.

ПКН такого типа не имеет методической погрешности.

Выходное сопротивление ПКН постоянно. Сумма сопротивлений, включенных между точкой 5 и общей шиной (левее и ниже точки 5), равна RI2. Следовательно,

Р (/?/4 + /?/2) • 3/?/4 „р g 3/?/4 + 3i?/4 •

Входное сопротивление ПКН /?ех изменяется от оо до 3R/2.

Известна схема ПКН с сеткой сопротивлений, состоящих из двух номиналов R и R/2, одного источника Uo и переключающих ключей. ПКН управляется транзисторньши ключаьи, соединенными базами и



эмиттерами (рис. 7.30,6). Выходное напряжение при сопротивлении нагрузки Rk= оо.

f/o S «/ • 2- = -= UoN/2" = qN.

Выходное сопротивление ПКН при нулевом внутреннем сопротивлении источника напряжения

При постоянстве Rux выходное напряжение ПКН можно изменять в обеих схемах шунтированием выхода. При шунтировании выхода t/„ ПКН (рис. 7.30, б).

V а 2-

ш + вь,х 2" " 2" "

= NqRJiRu,+Ri2).

В ПКН параллельного типа и в ПКН с сеткой сопротивлений токи управления ключей включенных разрядов замыкаются через меру напряжения Uo, в результате чего возникает погрешность. Для уменьшения этой погрешности принимаются специальные меры, например снижение внутреннего сопротивления источника Uq включением на выходе источника операционных усилителей, а также уменьшение числа включенных разрядов, а следовательно, и суммарного тока управления ключами путем использования двоично-десятичного кода 6 3 2 1, в котором все числа внутри декады образуются только одним или двумя разрядами (сравните с кодом 2 4 2 1, в котором одна треть чисел внутри декады образуются включением трех разрядов).

ПКН в интегральном исполнении. ПКН на различные числа разрядов является широко применяемым звеном в измерительной, вычислительной технике и технике управления. ПКН в настоящее время производится серийно в большом количестве в интегральном исполнении, т. е. в виде монолитных и гибридных интегральных микросхем. Стоимость таких ПКН резко снизилась.

ПКН в интегральном исполнении выполняются как с питанием от стабилизаторов напряжения, так и с питанием от встроенных стабилизаторов тока на эмиттерных повторителях. В этих ПКН входной двоичный код обычно преобразуется в выходное напряжение Un= Nqv или путем суммирования весовых разрядных токов в цепях с весовыми резисторами, или при помощи сетки сопротивлений R - 2?. На выходе ПКН используют встроенные выходные операционные усилители, работающие в режиме преобразователей суммарного выходного тока в выходное напряжение

Vn = InRo = Nq,R„ = Nq

ПКН с питанием от меры напряжения и весовыми резисторами могут быть выполнены с ключами напряжений (рис. 7.32,g) или токовы-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166