Цифровое управляемое сопротивление Советский патент 1976 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техникк. в частности к элементам аналого цифровь(х преобразователей постоянного тока с автоматическим уравновешкванкеы.

Известное цифровое управляемое сопротивление содержит несколько групп весовых резисторов, сопротивления которых в каждой группе соответствуют коду , при этом одни выводы весовых резисторов соединень и имеют общую точку, а вторые выводы соединены с катодами и анодами диодов соответствлаощих компенсирующих и вспомогательных ключей, последние через соответствующие резисторы соединены с источНИКОМ иалряжэния, нричем аноды диодов компенсирующих и основных ключей объединены и через балластные резисторы соединены с соответствую1ци.-1и yпpaвяяJOЩИ iи триггерами, а катодь; диодов основзяых к.аючей подключены к заземленной шине.

Однако такое сопротивление не обеспечивает достаточного быстродействия.

Цель изобретения - повышение быстродействия; сопротивления.

Это достигается тем, что в цифровое управляемое сопротивление, содержащее весовые резисторы5 сопротивления которых выбраны в соответствии с кодом 2-4-2-1, одни выводы резисторов объединены в об- тую точкз а другие соединены со стоком полевого транзистора соответствующего основного ключа, подложка и исток которого подключены к заземленной Ш1ше, а затвор соединен с выходом основного инвертора, подсоедине Л1ОГО к одному из выходов управЛ5пощего триггера, введены дополнительные ключи на полевых транзисторах и дополнительные инверторы. При этом сток полевого транзистора каждого дополнительного ключа соединен с общей точкой весовых резисторов, подложка и исток подсоединены к стоку полевого транзистора соответствующего основного ключа, а затвор подключен к выходу дополнительного инвертора, вход которого соединен с другим выходом управлязощего триггера.

На чертеже изображена структурная электрическая схема цифрового управляемого сопротивления.

Цифровое управляемое сопротивление состоит из четырех аналогичных узлов, отличащихся между собой только сопротивлениями весовых резисторов.

Узел 1 включает в себя триггер 2, единичная шина которого соединена с базой транзистора 3, а эмиттер подключен к источнику 4 напряжения Е и через резистор 5 соединен с базой транзистора 3. Транзистор 3, резисторы 5 и 6 образуют основной инвертор. Коллектор транзистора 3 соединен с затвором полевого транзистора 7, являющегося основным ключом, и через резистор 6 - с источником 8 напряжения Е . Исток и подложка транзистора 7 подсоединены к заземленной шине, а сток соединен с одним выводом весового резистора 9. Нулевая шина триггера связана с базой транзистора 10, эмиттер которого подключен к источнику 8 напряжения Е,. Коллектор

транзистора 1О соединен с затвором полевого транзистора 11, являющегося дополнительным ключом, и через резистор 12- с источником 13 напряжения Е, . Транзистор 10 и резистор 12 образуют дополнительный инвертор. Сток полевого транзистора 11 соединен с обшей точкой весовых резисторов. Подложка и исток подключены к стоку полевого транзистора 7 основного ключа.

Цифровое управляемое сопротивление

работает следующим образом .

Когда потенциал единичной шины, например одного из триггеров равен единичному сигналу, транзистор 3 переходит в проводящее состояние. В результате этого напряже ние, приложенное к затвору транзистора 7, переводит его в проводящее состояние, и весовой резистор 9 подсоединяется к заземленной шине. Потенциал нулевой шины триггера переводит транзистор 10 в проводящее состояние и напряжение источника, приложенное к затвору транзистора 11, переводит его в непроводящее состояние.

Если потенциал единичной шины триггера равен нулю, то транзистор 7 переходит в непроводящее состояние, отключая весовой резистор 9 от заземленной шины. В этот :ке момент потенциал нулевой шины триггера равен единичному сигналу. При этом транзистор 10 переходит в непроводящее состояние и напряжение на его коллекторе равно напряжению Е источника 13, причем Е J Е А I где Е f -напряжение источника 14. В этом случае между затвором и стоком транзистора 11 приложено положительное напряжение, которое переводит этот транзистор в проводящее состояние. Весовой резистор шунтируется собственным малым сопротивлением транзистора.

Время включения при этом не зависит от сопротивления весового резистора 9 и оценивается по формуле

X дт}г

БЫКЛ.ОСТ. ПАРгде R ост - остаточнсэ сопротивление ключа в замкнутом состоянии.

- приведенная паразитная междуэлектродная емкость.

Формула изобретения

Цифровое управляемое сопротивление, содержащее весовые резисторы, сопротивления которых выбраны в соответствии с кодом 2-4-2-1, одни вьшоды резисторов объединены в общую точку, а другие соединены со стоком полевого транзистора соответствующего основного ключа, подложка и исток которого подключены к заземленной шине, а затвор соединен с выходом основного инвертора, подсоединенного к одному из выходов управляющего триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дополнительные ключи на полевых транзисторах и дополнительные инверторы, при этом сток полевого транзистора каждого дополнительного ключа соединен с общей точкой весовых резисторов, подложка и исток подсоединены к стоку полевого транзистора соответствующего основного ключа, а затвор подключен к выходу дополнительного инвертора, вход которого соединен с другим выходом управляющего триггера.