Цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1982 года по МПК H03K13/02 

(Б) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к вычисли.тельной технике и предназначено для использования в аналого-цифровых вычислительных системах и подсистемах ввода-вывода аналоговых сигналов.

Известен преобразователь код-ток с биполярными транзисторами в качестве управляемых генераторов тока и токозадакмцей резистивной целью р .

Недостаткми данного цифроаналогового преобразователя {ДАЛ - большая сложность и высокие требования по временной и температурной стабильностям к генераторам тока при повышенных требованиях к точности преобразования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифроаналоговый преобразователь, содержащий управляемые генераторы тока на биполярных транзисторах, разрядные управляющие элементы, разистивную токозадающую матрицу, токозадающий резистор и операционный усилитель

В цепи отрицательной обратной связи, выход которого соединен с базами управляемых генераторов тока, управляемых разрядными элементами по цепи эмиттера, причем площади переходов пропорциональны весовым разрядным коэффициентам, т.е. поддерживается постоянной плотность тока i2.

Требуемая статическая погрешность преобразования обеспечивается использованием цепи следящей обратной связи с токозадающими резисторами, операционным усилителем и уп(эавляемыми транзисторными генераторами тока.

Недостатками этого ЦАП являются наличие резистивной цепи задания токов, разрядов, токовый принцип управления генераторами на биполярных транзисторах, что при разбросе и нестабильности коэффициентов усиления по току вызывает дополнительные погрешности. Необходимы также специальные схемы согласования с логичес2Sкими элементами, причем транзисторны переключатели тока нужно включать в цепь следящей обратной связи и выдер живать, постоянство плотности тока, Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем что в цифроаналоговом преобразовател содержащем управляемые генераторы to ка, токозадающий резистор, первый вывод которого подключен к источнику эталонного напряжения, а второй к прямому входу дифференциального усилителя постоянного тока, а к стоку полевого транзистора, затвор ко-торого соединен с выходом элемента управления, а исток - с первым входо элемента управления и источником нулевого напряжения, второй вход элемента управления соединен с выходом дифференциального усилителя, постоянного тока, инверсный вход которого подключен к источнику напряжения смеще ния , логические элементы, управляемые входы которых подключены к кодовым шинам, первые входы соединены с источником нулевого напряжения, вторые входы - с выходом дифференциального усилителя постоянного тока управляемые генераторы тока выполнен на идентичных полевых транзисторах с индуцированными каналами, число которых пропорционально весовым разрядным коэффициентам, причем затворы полевых транзисторов соединены с выходами соответствующих логических элементов, истоки - с источником нулевого напряжения, а стоки - с выход ной шиной. На чертеже представлена структурная схема устройства. Цифроаналоговый преобразователь содержит токозадающий резистор 1, дифференциальный усилитель 2 постоян ного тока, управляющий элемент 3, логическ1Уе Элементы 4, полевой транзистор 5, управляемые генераторы 6 т ка., Устройство работает следующим образом. Преобразуемый код поступает на логические элементы 4. Логическому нулю разряда соответствует подключение затворов всех полевых транзисторов данного генератора токи к потенциалу истоков, так что ток разряда определяется токами утечки этих транзисторов. Логической единице разряда соответствует подключение затворов всех транзисторов данного разряда к выходу дифференциального усилителя 2 постоянного тока, так что при использовании в генераторах 6 тока полевых транзисторов на общей подложке с малым разбросоТ) параметров b . Ij, где Ь,- весовой коэффициент разрядов, а ток „ равен току полевого транзистора 5, определяемому токозадающим резистором 5. иэг-исч -,. Таким образом, суммарный ток равен- значение кода 1-го разряДля двоичного кода. Таким образом, использование полевых транзисторов наодной подложке позволяет, наряду с целью отрицательной обратной связи, избавиться от резистивной цепи задания токов разрядов , от токового принципа управления генераторами разрядных токов, что приводит к повышению надежности преобразования и упрощению устройства. Формула изобретения Цифроаналоговый преобразователь, содержащий управляемые генераторы тока, задающий резистор, первый вывод которого подключен к истомнику эталонного напряжения, а второй - к прямому входу дифференциального усилителя постоянного тока, а к стоку первого транзистора, затвор которого соединен с выходом элемента управления, а исток - с первым входом элемента управления и источником нулевого напряжения, второй вход элемента управления соединен с выходом дифференциального усилителя постоянного тока, инверсный вход которого подключен к источнику напряжения смещения логические элементы, управляемые входы которых подключены к кодовым шинЗм, а первые входы соединены с источником опорного напряжения, вторые входы - с выходом дифференциального усилителя постоянного тока, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, управляе мые генераторы тока выполнены на