Аналого-дискретный преобразователь напряжения

(51)4 С 0 19/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЮЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ПНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(54)ТЕЛЬ АНАЛОГО-ДИ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретен тельной техник зовано в иэмер пряжения в кач осится к измерижет быть испольпостоянного на- преобразователя е о тве аЮ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Заявка Япониикл. Н 03 М 1/14, 1Авторское свнде9 1118924, кл. С 0 аналоговых значений измеряемых напряжений в дискретные. Целью изобретения является повышение чувствительности устройства и уменьшение тока потребления, Входное напряжениеподается на подложку входного полевого транзистора 3, затвор которогосоединен с затворами транзисторныхпереключателей 1.1-1.п, Опорное напряжение источника 5 опорного напряжения подается на подложку транзисторных ключей 11-1.п через и-ступенчатйй делитель 4 напряжения. Нагрузочными элементами 21-2,п транзисторных переключателей служат токовыезеркала, на которых формируется выходной код. 2 ил,з 150 б 370Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерйтелях постоянного напряжения в качестве преобразователяаналоговых значений измеряемых напряжений в дискретные,Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя иуменьшение тока потребления, 10На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя напряжения; на фиг, 2 - схемавыполнения преобразователя по интегральной технологии. 15Преобразователь содержит транзис-торные переключатели 1.1-1.п на полевых транзисторах, нагрузочные элементы 2,1-2.(п+1), входной полевой транзистор 3, п-ступенчатый делитель 4 20напряжения со ступенями 4,1-4,п, источник 5 опорного напряжения. Вовходном транзисторе 3, затвор которого соединен со стоком и с нагруэочнымэлементом 2.1, подложка подключена квходной потенциальной клемме 6 Ж),на которую подается измеряемое напряжение, а исток - к клемме нулевогопотенциала. К стоку входного транзистора 3 подключены затворы транэисторных переключателей 1,1-1,п, под ложки которых подключены к соответствующим ступеням 4.1-4,п п-ступенчатого делителя 4 напряжения, Первыйвход и-ступенчатого делителя 4 напряжения, подложка переключателя 1,1и истоки всех переключателей подключены к клемме нулевого потенциала0, относительно которой измеряетсявходное напряжение, второй вход делителя - к выходу источника 5 опорного напряжения. Сток каждого из транзисторных переключателей подключен кпервым выводам соответствующих нагрузочных элементов 2,2-2,(п+1) и к соответствующей выходной клемме 7.17.п преобразователя напряжения, Вторые выводы нагрузочных элементов соединены с клеммой 8 фиксированногопотенциала. В качестве блока индикации могут быть использованы устройства на светодиодах, жидкокристаллические индикаторы и т,д.В зависимости от типа индикаторана выходе преобразователя подключается соответствующий согласующийблок. Кроме того, подключением навыходе преобразователя допопнительных логических элементов и ключей можно реализовать различные функциипреобразования, например, преобразование линейной функции в ступенчатуюи шифрацию сигнала,Наиболее полно реализуются преимущества предлагаемого преобразователяпри изготовлении его на основе интегральной МОП-технологии, обеспечивающей высокую идентичность параметровтранзисторов, входящих в преобразователь, например в виде интегральноймикросборки на кремниевой подложкеи-типа проводимости, Транзисторныепереключатели 1,1-1,п представляютсобой МОП-транзисторы п-типа, размещенные в индивидуальных карманах ртипа проводимости. Нагрузочные элементы целесообразно выполнять на основе генераторов тока типа токовогозеркала на транзисторах р-типа проводимости с общей подложкой. Интегральный делитель 4 напряжения можетбыть выполнен на основе областей кармана, так как они имеют сравнительно высокое поверхностное сопротивлениеНа фиг. 2 элементы делителянапряжения - прямоугольные областидлиной 1. и Н непосредственно соединяют между собой карманы транзисторов ключей и, таким образом, образуютодин общий карман,При реализации преобразователяпо технологии с карманами р-типа проводимости измеряемое напряжение должно иметь отрицательную полярностьили положительную полярность впределах до 0,5 В (до открыванияр-п-переходов).Преобразователь работает следующим образом.Измеряемое напряжение подается наподложку входного полевого транзистора 3. С объединенного затвора истока этого транзистора напряжениеподается на затворы транзисторныхпереключателей 1,1-1.п. На подложкиэтих транзисторов поданы напряженияс п-ступенчатого делителя 4 напряжения от источника 5 опорного напряжения, При этом за счет идентичностипараметров и режимов входного транзистора, переключателей и нагрузочных элементов компенсируется величинапорогового напряжения каждого переключателя, В результате те переключатели, смещающие напряжения на подложках которых меньше (по абсолютнойвеличине) входного напряжения, отдписное К 11 Т СС сударственного комитета по иэобрет 113035, Москва, Ж, Раушс иям и открытиям пря наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 515063 крываются и на соответствующих выходных клеммах появляется нулевой потенциал, а на клеммах закрытых транзисторов остается напряжение пи 5 тания,Формула изобретенияАналого-дискретный преобразователь напряжения, содержащий входную потен циальную клемму, клемму нулевого потенциала, п транзисторных переключателей, п-ступенчатый делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, 15 и нагрузочных элементов, первые выводы которых подключены к клеммам фиксированного потенциала, вторые выводы подключены к выходам транзисторных переключателей, управляющие входы ко торых объединены, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения тока потребления преобразователя, введе 70 6ны дополнительный нагруэочный элемент и входной полевой транзистор, подложка которого соединена с входной потенциальной клеммой, исток - с клеммой нулевого потенциала, сток и затвор объединены и соединены с первым выводом дополнительного нагруэочного элемента, второй вывод которого соединен с клеммой фиксированного потенциала, транзисторные переключатели выполнены на полевых транзисторах, подложки которых подключены к соответствующим выводам а-ступенчатого делителя напряжения, затворы, являющиеся управляющими входами транзисторных переключателей, соединены с объединенными стоком и затвором входного поле" вого транзистора, истоки полевых транзисторов, исток входного полевого транзистора и подложка полевого транзистора первого транзисторного переключателя соединены с клеммой нулевого потенциала.