Интегральный цифроаналоговый преобразователь

(54) ИНТЕГР ВЫЙ ПРЕОБ (57) Изобрете может быть и разования ци говую, Цель достоверност АЛ ЬН Ы Й ЦИФ РОА РАЗОВАТЕЛЬ ние относится к авто спользовано в систем фровой информации изобретения - по и преобразования ко АЛО матике и х преобв аналоышение а в анаГОСУДАРСТВЕНЮЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(56) Патент США Ра 4146882, (340 - 3Авторское свидетельство СССЬЬ 1440315, кл. Н 03 М 1/66, 1986. логовый сигнал при сохранении диапазона изменения опорного напряжения. Интегральный цифроаналоговый преобразователь содержит 2" последовательно соединенных резисторов 1.1,.,1;2", 2 Я ключей в каждом разряде, выполненных в двух группах МОП-транзисторов с каналами Й- типа проводимости, где гл - номер разряда и гл= и, (п)2,1 и дополнительный МОП- транзистор с каналом Р-типа проводимости, Положительный эффект достигается за счет введения дополнительного МОП-транзистора Р-типа проводимости и выполнения МОП-транзисторов первого разряда обеихгрупп с равными значениями пороговых напряжений. 1 ил.ФИзобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации в аналоговую.Цель изобретения - повышение достоверности преобразования кода в аналоговый сигнал при сохранении диапазона изменения опорного напряжения.На чертеже изображена функциональная схема интегрального цифроаналогового преобразователя.Интегральный цифроаналоговый преобразователь содержит 2" последовательно соединенных резисторов 1.1, 1.2, ., 1.2", 2 П ключей в каждом разряде, выполненных в двух группах 2 и 3 МОП-транзисторов с каналом Й-типа проводимости. где в - номер разряда и а=п,(п - 1)2,1, и дополнительный МОП-транзистор 4 с каналом Р-типа проводимости,Интегральный цифроаналоговый преобразователь работает следующим образом,На входную шину опорного напряжения подается опорное напряжение Ооп (например, 2,5 В), а на прямые и инверсные управляющие шины поступает преобразуемый код, В зависимости от значения преобразуемого кода включаются и выключаются соответствующие транзисторы первой 2 и второй 3 групп, В результате устанавливается связь определенного узла соединения резисторов 1(иэ 2" последовательно соединенных резисторов) через включенные МОП-транзисторы с выходной шиной. МОП- транзисторы первой группы 2 и дополнительный МОП-транзистор 4 коммутируют напряжения от Мол до Оол/2, а МОП-транзисторы второй группы 3 коммутируют напряжения от Ооп/2 до О, При этом нэ выходной шине интегрального цифроаналогового преобразователя формируется напряжение, пропорциональное значению преобразуемого кода.Большие значения коммутируемых напряжений первой группой 2 МОП-транзисторов увеличивают (из-за эффекта подложки) эффективное пороговое напряжение этих МОП-транзисторов. Для компенсации увеличения порогового напряжения МОП-транзисторы первой группы 2 имеют пороговое напряжение на (0.2-0,6)В меньше, чем в МОП-транзисторах второй группы 3, Благодаря разнице в пороговых напряжениях МОП-транзисторов первой 2 и второй 3 групп происходит выравнивание условий работы МОП-транэисторов обеих групп, При этомсопротивление включенных МОП-транзисторов первой группы 2 приближается к со 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 противлению включенных МОП-транзисторов второй группы 3,Исходный уровень порогового напряжения МОП-транзисторов первой группы 2 и особенно МОП-транзистора в первом (старшем) разряде определяет запас на возможное уменьшение порогового напряжения при изменении условий окружающей среды в процессе эксплуатации цифроаналогового преобразователя. При этом в случае коммутации напряжений, близких к нулю, переключающие свойства МОП-транзисторов ограничиваются токами утечки иззэ низкого эффективного порогового напряжения и малого обратного напряжения смещения истока МОП -транзистора относительно подложки. Это приводит к ухудшению достоверности результатов преобразования (понижению надежности). Введение дополнительного МОП-транзистора 4 с каналом Р-типа проводимости включ первого разряда снимает необходимость иметь низкое значение пороговогонапряжения для коммутации напряжений,приближающихся к значению Ооп. Благодаря этому может быть уменьшено различие висходных значениях пороговых напряжений МОП-транзисторов первой 2 и второй 3групп и увеличен уровень исходного порогового напряжения до 0,8-1,2 В, Для сохранения диапазона изменения уровня Оопсуммарное сопротивление включенныхМОП-транзисторов первой группы первогоразряда и дополнительного МОП-транзистора 4 не должно превышать сопротивления включенного МОП-транзистора второйгруппы первого разряда, При выполненииэтого условия постоянная времени цифроаналогового преобразователя по выходнойшине не вносит ограничений на его быстродействие,Формула изобретенияИнтегральный цифроаналоговый преобразователь, содержащий входную шинуопорного напряжения и шину нулевого потенциала, между которыми включены 2" последовательно соединенных резисторов иразрядные ключи, по 2 ключей в каждомразряде, выполненные на двух группах иэ2( ) (п), М1, с каналами(п =1)Й-тип проводимости, стоки соответствующих 2 " МОП-транзисторов первой и 2 "МОП-транзисторов второй групп п-го разряда подключены к вторым выводам соответствующих резисторов иэ 2"последовательно соединенных резисторов,1656683 Составитель Н.КапитоновТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор Е,Копча Заказ 2057 Тираж 470 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 стоки соответствующих 2МОП-транзи(1-1)сторов первой и 2 МОП-транзисторов второй групп к-го разряда подключены к соответствующим объединенным истокам 1-го и 9+1)-го МОП-транзисторов первой и второй групп (1+1)-го разряда соответственно, где 1=(п), (п)1, )-1,3,5(2 -1), исток МОП-транзистора первой группы первого разряда объединен с истоком МОП- транзистора второй группы первого разряда и является выходной шиной, затворы )-х МОП-транзисторов первой и второй групп соответствующего разряда, кроме первого, объединены и являются прямой управляющей шиной соответствующего разряда, затворы )+ 1)-х МОП-транзисторов первой и второй групп соответствующего разряда, кроме первого, объединены и являются инверсной управляющей шиной соответствующего разряда, затворы МОП-транзисторов первой и второй групп первого разряда являются соответственно прямой и инверсной управляющими шинами первого разряда, МОП-транзисторы первой группы каждого разряда, кроме первого, выполнены с пороговыми напряжениями, меньшими, чем пороговые напряжения МОП-транзисторов второй группыкаждого разряда, отл и ч а ю щи й с я тем,что, с целью повышения достоверности ре 5 зультата преобразования кода в аналоговыйсигнал при сохранении диапазона изменения опорного напряжения,в него введен дополнительный МОП-транзистор,выполненный с каналом Р-типа проводимо 10 сти, сток и исток которого объединены соответственно со стоком и истокомМОП-транзистора первой группы первогоразряда, затвор дополнительного МОПтранзистора обьединен с затвором МОП 15 транзистора второй группы первогоразряда, причем сопротивление открытогоканала дополнительного МОП-транэисторавыбрано в соответствии с соотношениемВ Вг"лоп - В,где Вд - сопротивление открытого каналадополнительного МОП-транзистора;В 1, В 2 - сопротивления открытых каналов МОП-транзисторов первого разряда со 25 ответственно первой и второй группМОП-транзисторов.