Цифро-аналоговый преобразователь

Союз CosOTcKNx

Социалистичвсккк

Рвенублик

О П И С А Н И Е (1902242

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Завалено 17.1 1.76 (23) 2421947/18-21 (5! ) М. Кд. з с присоединением заявки № (23) Приоритет

Н 03 K 13/02

Гоеуааретеопиий конитет

СССР ао «елаи изобретеиий и открытий (53) УДК681. 325

{,088. 8) Опубликовано 30.0182 Бюллетень № 4

Дата опу6лнкования описания 3001.82 (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

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 токозадающей резистивной целью (1) .

Недостаткми данного цифроаналогового преобразователя ЦМ - большая сложность и высокие требования по временной и температурной стабильностям к генераторам тока при повышенных требованиях к точности преобра15 зования.

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

2 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 2 .

Требуемая статическая погрешность преобразования обеспечивается использованием цепи следящей обратной связи с токозадающими резисторами, операционным усилителем и управляемыми 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 логичес902242 кими элементами, причем транзисторные переключатели тока нужно включать в цепь следящей обратной связи и выдерживать постоянство плотности тока.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается твм, что в цифроаналоговом преобразователе, содержащем управляемые генераторы тока, токоэадающий резистор, первый 16 вывод которого подключен к источнику эталонного напряжения, а второйк прямому входу дифференциального усилителя постоянного тока, а к стоку полевого транзистора, затвор ко-.

1S торого 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

У подключен к источнику напряжения смещения, 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 выполнены ЗО на идентичных полевых транзисторах с индуцированными каналами, число которых пропорционально весовым разрядным коэффициентам, причем затворы полевых транзисторов соединены с вы- ЗЗ ходами соответствующих логических элементов, истоки - с источником нулевого напряжения, а стоки - с выходной шиной.

Иа чертеже представлена структурная схема устройства.

Цифроаналоговый преобразователь содержит токозадающий резистор 1, дифференциальный усилитель 2 постоянного тока, управляющий элемент 3, логические элементы 4, полевой транзистор 5, управляемые генераторы б тока.

Устройство работает следующим образом, 50

Преобразуемый код поступает на логические элементы 4. Логическому нулю разряда соответствует подключение затворов всех полевых транзисторов данного генератора тока 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 б тока полевых транзисторов на общей подложке с малым разбросом параметров Ь . I,,где Ь;- весовой коэффициент разрядов, а ток I равен току полевого транзистора 5, определяемому токозадающим резистором 5.

Оэг-Осе ! о

Таким образом, суммарный ток равен

М

Ilp g Ь;_#_

t=f где x; - значение кода >-го разряда.

Для двоичного кода л

I=Io 7. x; ° 2

Таким образом, использование полевых транзисторов на одной подложке позволяет, наряду с целью отрицательной обратной связи, избавиться от реэистивной 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 истоинику эталонного напряжения, а второй -. к прямому входу дифференциального уси-. лителя 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 шинам, а первые входы соединены с источником опорного напряжения, вторые входы - с выходом дифференциального усилителя постоянного тока, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, управляе мые генераторы тока выполнены на

902242

ВНИИПИ Заказ 12419/70 Тираж 953 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 идентичных полевых транзисторах с индуцированными каналами, число которых пропорционально весовым разряд ным коэффициентам, причем затворы полевых транзисторов соединены с выходами соответствующих логических элементов, истоки - с источником опорного напряженйя, а стоки - с выходной шиной.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Клебанский Р.б..Преобразователи кода в напряжение. И., "Энергия", 1973, с.24-30, рис.1-10.

2. Патент США М 3747088, кл.340-347, 1973;(прототип).