24.3. ЦА-ПРЕОБРАЮВАТЕЛИ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРИМЕНЕНИЙ

24.3.2. ОБРАБОТКА ЧИСЕЛ, ИМЕЮЩИХ ЗНАК

До сих пор при описании ЦА-преобразователей цифровая входная информация

Рис. 24.13. Четырехразрядный ЦА-преобразователь на основе двух ЭСЛ-ИС. Можно использовать, например, вентиль

Рис. 24.14. ЦА-преобразователь для чисел в двоичном дополнительном коде. макс при

представлялась в виде чисел, не имеющих знака. Обработка чисел со знаком имеет определенные особенности. Обычно двоичные числа с любым знаком представляются с использованием дополнительного двоичного разряда (см. разд. 19.5.6). Таким образом с помощью восьми разрядов можно представить числа в диапазоне от — 128 до При вводе чисел в ЦА-преобразователи путем прибавления 128 сдвигают этот диапазон чисел до Числа, большие 128, при этом считаются положительными, а числа, меньшие -отрицательными. Среднее значение 128 соответствует нулю. Такое представление чисел, имеющих знак, через положительные числа называется сдвигом двоичного представления. Орибавление 128 можно очень просто связать с отрицанием знакового разряда.

Чтобы теперь получить выходное напряжение с правильным знаком, необходимо осуществить обратный сдвиг путем вычитания Как показано на рис. 24.14, этот компенсационный ток формируется с помощью усшщтеля и резистора из опорного напряжения. Поэтому суммарный ток

Некоторые значения этого тока представлены в табл. 24.1. Если используется ЦА-преобразователь, способный работать и с положительным, и с отрицательным опорным напряжением, то можно построить четырехквадрантный перемножающий ЦА-преобразователь.

Недостаток описанного способа состоит в том, что выходное напряжение нуля имеет большую величину. Этим объясняется низкая стабильность «нуля», которая в значительной степени определяется разницей температурных коэффициентов ЦА-преобразователя и резистора

Чтобы повысить стабильность, нужно обеспечить формирование компенсационного тока непосредственно в ЦА-преобразователе.

Для этой цели очень удобен ЦА-преобразователь с трехпозиционными ключами. В нем, как правило, общая точка ключа подсоединяется ко второму выходу. Подключив затем следующий

Таблица 24.1 (см. скан) Связь между цифровыми и аналоговыми величинами

Рис. 24.15. ЦА-преобразователь для чисел в двоичном дополнительном коде с улучшенной стабильностью нуля.

суммирующий усилитель, получаем выходной ток

Этот ток с помощью усилителя (рис. 24.15) увеличивается на единицу и инвертируется. Затем с помощью суммирующего усилителя получаем

Это выражение аналогично формуле (24.16). Если пренебречь малым членом то в отличие от предыдущей схемы абсолютная величина резистора не будет играть роли; резисторы должны быть лишь идентичны по величине.